Question

電熱毯、電飯鍋等是人們常用的電熱式家用電器，它們一般具有加熱和保溫功能，其工作原理大致相同．如圖所示為某種電熱式電器的簡(jiǎn)化電路圖，主要元件有電阻絲R₁、R₂和自動(dòng)開關(guān)S．
（1）當(dāng)自動(dòng)開關(guān)S閉合時(shí)，用電器的工作狀態(tài)是處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)？
（2）用電器由照明電路供電（U=220V），設(shè)加熱時(shí)用電器的電功率為800W，保溫時(shí)用電器的電功率為50W，則R₁和R₂分別為多大？

Answer 1

分析：（1）由電路的結(jié)構(gòu)可知S閉合時(shí)的狀態(tài)；
（2）首先判斷當(dāng)開關(guān)S斷開和閉合時(shí)，熱水器處于什么狀態(tài)，再利用公式R=

U2

P

計(jì)算電阻，最后利用串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)求出R₁和R₂的阻值．

解答：解：（1）當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，R₂被短路，電路中只有R₁，此時(shí)功率為P=

U2

R1

，故為加熱狀態(tài)，
答：加熱狀態(tài)．
（2）∵當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，R₁和R₂串聯(lián)，此時(shí)功率為P=

U2

R1+R2

，故為保溫狀態(tài)，
∴R₁=

U2

P加

=

(220V)2

800W

=60.5Ω，
∴R=

U2

P保

=

(220V)2

50W

=968Ω，
R₂=R-R₁=968Ω-60.5Ω=907.5Ω．
答：電路中電阻R₁的阻值為60.5Ω，R₂的阻值為907.5Ω．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)熱量公式的掌握和運(yùn)用，并利用電功率的變形公式R=

U2

P

計(jì)算電阻，以及串聯(lián)電路中電阻的特點(diǎn)，在計(jì)算過(guò)程中要注意單位的換算．此題的難點(diǎn)是知道開關(guān)斷開與閉合時(shí)電路的連接情況．