Question

如图为某小电热水器的电路图，R1为发热板，当热水器处于加热状态时，水迅速被加热；

）如图为某小电热水器的电路图，R1为发热板，当热水器处于加热状态时，水迅速被加热；达到预定温度后，S自动切换到另一挡，处于保温状态．（1）说明S分别接a、b时，热水器对应的工作状态；（2）若热水器加热时的功率为550W，保温时发热板的功率为88W，求电阻R2；（3）当S接a时，电路在5min内消耗的电能．

Answer 1

当S打到a时，R1接入220V电压，电热水器的功率为550W，热水器处于加热状态。
当S打到b时，R1和R2串联后接入220V电压，电热水器的功率为88W处于保温状态。
因为：R1=48400/550=88（Ω）
所以：R2=48400/88-88（Ω）=462（Ω）
电路在5min内消耗的电能=550*5*60=165000（焦耳）=165（千焦）
另：【消耗的电量为0.55*5/60≈0.04583（千瓦时）】

Answer 2

解：（1）S接a时，电功率最小，饮水机处于保温状态，
S接b时，电功率最大，饮水机处于加热状态．
（2）S接b时，发热板的电阻R1=
U
2
1
P1
=
(220V)2
550W
=88Ω；
S接a时，电路电流I=
P1′
R1
=
88W
88Ω
=1A；
因R1、R2串联，所以U=U1+U2；
即U=IR1+IR2；
得220V=1A×88Ω+1A×R2
所以R2=132Ω；
答：电阻R2的阻值为132Ω；
（3）当S接a时，电路在5min内消耗的电能W=
U2
R1+R2
t=
(220V)2
88Ω+132Ω
×5×60s=6.6×104 J．
答：当S接a时，电路在5min内消耗的电能为6.6×104 J．