Question

（2012?廣陵區(qū)一模）圖甲是小明家的一臺電熱飲水機，其額定電壓是220V，額定加熱功率是440W，保溫功率是40W．圖乙是飲水機的工作原理圖．
（1）飲水機加熱時，開關(guān)S要

閉合

（斷開/閉合）．
（2）電阻R₁和R₂的阻值分別為多少？
（3）飲水機正常加熱時，電流為多少？
（4）飲水機單獨正常加熱30min，消耗的電能為多少kW?h？
（5）這些電能將使小明家中“220V　10A（40A）　 3000R/（kW?h ）”的電能表轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)？

Answer 1

分析：（1）電源電壓一定，由電功率公式P=

U2

R

可知，電阻R越小，電功率越大，分析電路結(jié)構(gòu)，然后分析答題．
（2）已知電功率及電源電壓，由電功率公式的變形公式求出電阻阻值．
（3）由電功率的變形公式可以求出電熱水機正常工作時的電流．
（4）由公式W=Pt可以求出熱水機消耗的電能．
（5）根據(jù)電能表參數(shù)及消耗的電能可以求出電能表轉(zhuǎn)過的圈數(shù)．

解答：解：（1）電源電壓一定，由電功率公式P=

U2

R

可知，電阻R越小，電功率越大，
由電路圖可知，開關(guān)S閉合時，只有電阻R₂接入電路，熱水器處于加熱狀態(tài)．
（2）開關(guān)S閉合時，熱水器處于加熱狀態(tài)，
∵P=

U2

R

，
∴電阻R₂=

U 2 加熱

P加熱

=

(220V)2

440W

=110Ω，
開關(guān)斷開時，熱水器處于保溫狀態(tài)，
R=R₁+R₂=

U 2 保溫

P保溫

=

(220V)2

40W

=1210Ω，
R₁=R-R₂=1210Ω-110Ω=1100Ω；
（3）∵P=UI，
∴正常加熱時的電流I=

P加熱

U

=

440W

220V

=2A；
（4）飲水機單獨正常加熱t(yī)=30min=0.5h，消耗的電能：
W=P_加熱t=0.44kW×0.5h=0.22kW?h；
（5）電能表轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n=

0.22kW?h

1kW?h 3000轉(zhuǎn)

=660轉(zhuǎn)；
答：（1）飲水機加熱時，開關(guān)S要閉合．
（2）電阻R₁的是1100Ω；電阻R₂的阻值為110Ω．
（3）飲水機正常加熱時電流為2A．
（4）飲水機單獨正常加熱30min，消耗的電能為0.22kW?h．
（5）電能表將轉(zhuǎn)過660轉(zhuǎn)．

點評：本題求的物理量較多，但難度不大，熟練應(yīng)用基礎(chǔ)知識即可正確解題．