Question

3．如圖所示是家用飲水機(jī)的工作原理電路，其中S是溫度控制開關(guān)，當(dāng)水溫升高到一定溫度時(shí)，飲水機(jī)從加熱狀態(tài)自動(dòng)切換到保溫狀態(tài)，已知電阻R₀=55Ω，R=2365Ω．
求：（1）當(dāng)開關(guān)S處于“2”擋時(shí)，通過(guò)電阻R和R₀的電流強(qiáng)度；
（2）當(dāng)開關(guān)S處于“2”檔時(shí)，飲水機(jī)的總功率；
（3）當(dāng)開關(guān)S處于“1”擋時(shí)，電阻R₀和R產(chǎn)生的熱量比；
（4）請(qǐng)判斷當(dāng)開關(guān)S處于“1”擋時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)？簡(jiǎn)述理由．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)處于“2”擋時(shí)，只有電阻R₀接入電路，電阻R被短路，由此根據(jù)I=$\frac{U}{R}$計(jì)算通過(guò)電阻R和R₀的電流強(qiáng)度；
（2）根據(jù)P=UI計(jì)算S處于“2”檔時(shí)，飲水機(jī)的總功率；
（3）當(dāng)開關(guān)S處于“1”擋時(shí)，R₀和R串聯(lián)，根據(jù)P=I²R計(jì)算電阻R₀和R產(chǎn)生的熱量比；
（4）電功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析S處于“1”擋時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)．

解答 解：
（1）由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)處于“2”擋時(shí)，只有電阻R₀接入電路，電阻R被短路，
所以通過(guò)R的電流為0；
根據(jù)I=$\frac{U}{R}$，通過(guò)R₀的電流：I₀=$\frac{U}{{R}_{0}}$=$\frac{220V}{55Ω}$=4A；
（2）S處于“2”檔時(shí)，飲水機(jī)的總功率：
P=UI₀=220V×4A=880W；
（3）由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)S處于“1”擋時(shí)，R₀和R串聯(lián)，
根據(jù)P=I²R，
P₀：P_R=I²R₀：I²R=55Ω：2365Ω=1：43；
（4）開關(guān)處于于“1”時(shí)，兩電阻串聯(lián)接入電路，
此時(shí)電路總電阻最大，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，
在電源電壓U一定時(shí)，電阻越大，電功率越小，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)．
答：（1）當(dāng)開關(guān)S處于“2”擋時(shí)，通過(guò)電阻R電流為0，通過(guò)R₀的電流為4A；
（2）當(dāng)開關(guān)S處于“2”檔時(shí)，飲水機(jī)的總功率為880W；
（3）當(dāng)開關(guān)S處于“1”擋時(shí)，電阻R₀和R產(chǎn)生的熱量比為1：43；
（4）當(dāng)開關(guān)S處于“1”擋時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)．根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，在電源電壓U一定時(shí)，電阻越大，電功率越�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查了歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用、判斷電路工作狀態(tài)等問(wèn)題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確解題的前提與關(guān)鍵，熟練應(yīng)用歐姆定律、電功率公式即可正確解題．