Question

某家用电器具有加热、保温的功能．如图为其原理图，电器发热电阻R的额定电压为220V，额定功率为600W．加

某家用电器具有加热、保温的功能．如图为其原理图，电器发热电阻R的额定电压为220V，额定功率为600W．加热时，按下温控开关S与a、b接触，此时红色指示灯亮；当温控开关S跳接到c，使电器处于保温状态时，黄色指示灯亮．红灯标有“6V 1W”，黄灯标有“12V 3W”字样，工作时两灯均能正常发光．（虚线框内为电器的加热和保温装置，计算结果保留一位小数．）（1）试分析R1的作用，并求出R1的阻值； （2）算出电阻R2的阻值及在保温时该电器保温装置的发热功率； （3）当电器处于保温状态时，保温装置每分钟消耗的电能是多少焦？

Answer 1

（1）因为电源电压大于红灯的额定电压，因此R₁起分压作用，使灯泡正常发光；
∵P=UI
∴红灯正常发光时，通过红灯的电流：I_红=

P红

U红

=

1W

6V

=

1

6

A；
此时R₁两端电压：U₁=220V-6V=214V；
又∵I=

U

R

∴R₁的阻值：R₁=

U1

I红

=

214V

1 6 A

=1284Ω；
（2）由题意可知，工作时两灯均能正常发光；并且保温时，R、R₂和黄灯串联；
由P=UI可知，保温时，电路中的电流：I_黄=

P黄

U黄

=

3W

12V

=0.25A，
又∵I=

U

R

∴保温时，电路中的总电阻R_总=

U

I

=

220V

0.25A

=880Ω，
由P=

U2

R

可得：R=

U2

P

=

(220V)2

600W

≈80.67Ω，
R_黄=

U 2 黄

P黄

=

(12V)2

3W

=48Ω，
则电阻R₂的阻值：R₂=880Ω-80.67Ω-48Ω=751.33Ω；
保温时，该电器保温装置的发热功率：P=I_黄²（R+R₂）=（0.25A）²×（80.67Ω+751.33Ω）=52W．
（3）保温装置每分钟消耗的电能：W=Pt=52W×60s=3120J．
答：（1）R₁起分压作用，使灯泡正常发光；R₁的阻值为1284Ω；  
（2）电阻R₂的阻值为751.33Ω；在保温时该电器保温装置的发热功率为52W；
（3）当电器处于保温状态时，保温装置每分钟消耗的电能是3120J．

Answer 2

不会