Question

初三物理题，求详细解答

李佳同学家里的电热饮水机有加热和保温两种状态，这两种状态轮流工作，完全由温控开关S0自动控制：当胆内水的温度被加热到90℃时，加热状态就停止而进入保温状态；当胆内水的温度降到60℃时，加热状态就启动．如图是该饮水机的电路原理图．李佳同学通过观察还发现：当胆内装有1千克水时，饮水机的加热状态每次只启动5分钟就停止．问：
（1）温控开关S0在何种状态（断开或闭合）时，饮水机处在保温状态？
SO断开为保温状态，为什么？
图：

Answer 1

S0断开为保温，因为在电压一定的情况下，电阻越大电流越小，所产生的热能就越少....当S0断开，R总为1210欧姆，S0闭合，R总＜1210欧姆，故电流增加，热量增加，应为加热状态

Answer 2

（1）SO断开为保温状态，为什么？
解：温控开关S0断开时，电路由R1与R2并联变为电路中只有R1，电路的总电阻变大。根据电功率推导公式P=U^2/R可知，电路的总电功率变小，产生的热量变小，饮水机处在保温状态。
（2）如果电路图是串联呢？串联又是怎么一回事？
解：无论是串联还是并联，电路的总电压（电源电压）都保持不变。保温和加热两种状态的选择通过温控开关的控制作用，改变电路的总电阻来实现的。
如果饮水机的电原理图设计成串联电路，原理不会改变，只是开关SO与较大的电阻并联，利用短路的方式实现保温和加热两种状态的选择：当温控开关S0断开时，R1与R2串联，电路的总电阻变大，根据电功率推导公式P=U^2/R可知，电路的总电功率变小，产生的热量变小，饮水机处在保温状态。当温控开关S0闭合时，较大的电阻并联发生短路，电路中只有一个较小的电阻，电路的总电阻变小，根据电功率推导公式P=U^2/R可知，电路的总电功率变大，产生的热量变多，饮水机处在加热状态。