Question

（2012?广陵区一模）图甲是小明家的一台电热饮水机，其额定电压是220V，额定加热功率是440W，保温功率是40W．图乙是饮水机的工作原理图．
（1）饮水机加热时，开关S要

闭合

（断开/闭合）．
（2）电阻R₁和R₂的阻值分别为多少？
（3）饮水机正常加热时，电流为多少？
（4）饮水机单独正常加热30min，消耗的电能为多少kW?h？
（5）这些电能将使小明家中“220V　10A（40A）　 3000R/（kW?h ）”的电能表转多少转？

Answer 1

分析：（1）电源电压一定，由电功率公式P=

U2

R

可知，电阻R越小，电功率越大，分析电路结构，然后分析答题．
（2）已知电功率及电源电压，由电功率公式的变形公式求出电阻阻值．
（3）由电功率的变形公式可以求出电热水机正常工作时的电流．
（4）由公式W=Pt可以求出热水机消耗的电能．
（5）根据电能表参数及消耗的电能可以求出电能表转过的圈数．

解答：解：（1）电源电压一定，由电功率公式P=

U2

R

可知，电阻R越小，电功率越大，
由电路图可知，开关S闭合时，只有电阻R₂接入电路，热水器处于加热状态．
（2）开关S闭合时，热水器处于加热状态，
∵P=

U2

R

，
∴电阻R₂=

U 2 加热

P加热

=

(220V)2

440W

=110Ω，
开关断开时，热水器处于保温状态，
R=R₁+R₂=

U 2 保温

P保温

=

(220V)2

40W

=1210Ω，
R₁=R-R₂=1210Ω-110Ω=1100Ω；
（3）∵P=UI，
∴正常加热时的电流I=

P加热

U

=

440W

220V

=2A；
（4）饮水机单独正常加热t=30min=0.5h，消耗的电能：
W=P_加热t=0.44kW×0.5h=0.22kW?h；
（5）电能表转过的圈数n=

0.22kW?h

1kW?h 3000转

=660转；
答：（1）饮水机加热时，开关S要闭合．
（2）电阻R₁的是1100Ω；电阻R₂的阻值为110Ω．
（3）饮水机正常加热时电流为2A．
（4）饮水机单独正常加热30min，消耗的电能为0.22kW?h．
（5）电能表将转过660转．

点评：本题求的物理量较多，但难度不大，熟练应用基础知识即可正确解题．