Question

11．如圖為飲水機(jī)工作原理圖，S是溫控開關(guān)，R ₁為發(fā)熱板，當(dāng)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，水被迅速加熱，達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，開關(guān)S自動(dòng)切換到另一檔，飲水機(jī)便處于保溫狀態(tài)．
（1）試確定溫控開關(guān)S接a或b時(shí)，分別對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)．
（2）若飲水機(jī)加熱時(shí)發(fā)熱板R₁的功率為550W，而保溫時(shí)發(fā)熱板R₁的功率為88W，求電阻R₂的阻值．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)S接a時(shí)兩電阻串聯(lián)，接b時(shí)只有電阻R₁，電源電壓不變，根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電路功率的大�。�
（2）已知加熱時(shí)發(fā)熱板的功率，根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求R₁的大��；再根據(jù)串聯(lián)時(shí)的功率，利用功率公式列出方程可求解．

解答 解：
（1）電源電壓220V一定，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電路電阻越大，功率越小，
兩電阻串聯(lián)時(shí)，總電阻最大，串聯(lián)時(shí)功率最小，電路處于保溫狀態(tài)，由圖知，開關(guān)接在a點(diǎn)時(shí)，處于保溫狀態(tài)；
S接b時(shí)，電路中只有電阻R₁，電路功率最大，所以處于加熱狀態(tài)；
（2）已知加熱時(shí)發(fā)熱板的電功率P₁=550W，
所以電阻R的阻值：
R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{（220V）^{2}}{550W}$=88Ω；
保溫時(shí)發(fā)熱板的總功率P₂=88W，
所以：R₁+R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$，
即：88Ω+R₂=$\frac{（220V）^{2}}{88W}$，
解得：R₂=231Ω．
答：（1）S接a為保溫狀態(tài)，S接b為加熱狀態(tài)；
（2）電阻R₂的阻值為132Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路特點(diǎn)以及電阻、電流和電壓的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是對(duì)電路的分析．