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    18．如图所示，某家用电器具有加热、保温的功能．用电器发热电阻R的额定电压为220V，额定功率为605W．加热时，按下温控开关S与 a、b接触，此时红色指示灯亮；当达到一定温度时，温控开关S自动跳接到c，使用电器处于保温状态，此时绿色指示灯亮．红灯标有“6V 1.5W”、绿灯标有“12V 3W”的字样，用电器工作时两灯均正常发光（虚线框内为用电器的加热和保温装置）．请根据以上信息解答下列问题：
    （1）电阻R1的作用．
    （2）当用电器处于加热状态时，加热装置1min消耗的电能．
    （3）该用电器在保温状态时，保温装置的发热功率和电阻R2的阻值．

    分析 （1）加热时，R1与红灯串联，根据串联电路的分压作用进行分析；
    根据P=UI求出红灯正常发光时电路中电流，再根据串联电路电压的特点和欧姆定律的变形公式求出R1的阻值；
    （2）已知加热时的功率，直接根据W=Pt即可求出加热装置1min消耗的电能．
    （3）保温时，R、R2和绿灯串联，根据灯泡正常发光和P=UI求出此时电路中的电流，并根据欧姆定律的变形公式求出电路的总电阻，然后利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$的变形公式求出R和绿灯的电阻，再根据串联电路电阻的特点求出R2的阻值；利用P=I2R求出保温时该电器保温装置的发热功率．

    解答 解：
    （1）由题和电路图可知，加热时，按下温控开关S与a、b接触，红灯与R1串联，再与发热电阻R并联；
    因为电源电压大于红灯的额定电压，因此R1起分压作用，使红灯正常发光；
    （2）由题知，加热时，发热电阻R的额定功率为605W，
    由P=$\frac{W}{t}$可得，加热装置1min消耗的电能：
    W=P加热t=605W×60s=3.63×104J；
    （3）由电路图和题意可知，温控开关S自动跳接到c，用电器处于保温状态，此时绿灯、R2、R串联，R2和R为保温装置；
    绿色指示灯正常发光，由P=UI可得，I绿灯=$\frac{{P}_{绿灯}}{{U}_{绿灯}}$=$\frac{3W}{12V}$=0.25A，
    串联电路电流处处相等，所以I=I绿灯=0.25A，
    根据串联电路的电压规律可得，保温装置两端的电压：U保温=U-U绿灯=220V-12V=208V，
    保温装置的发热功率：P保温=U保温I=208V×0.25A=52W，
    保温装置的总电阻：R保温=$\frac{{U}_{保温}}{I}$=$\frac{208V}{0.25A}$=832Ω，
    发热电阻R的阻值：R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{605W}$=80Ω，
    根据串联电路的电阻规律可得，电阻R2的阻值：R2=R保温-R=832Ω-80Ω=752Ω．
    答：（1）电阻R1的作用，起分压作用，使红灯正常发光．
    （2）当用电器处于加热状态时，加热装置1min消耗的电能为3.63×104J．
    （3）该用电器在保温状态时保温装置的发热功率为52W，电阻R2的阻值为752Ω．

    点评 分析清楚电路结构，知道何时用电器处于加热状态、何时处于保温状态，是正确解题的关键，灵活应用功率的变形公式、串联电路的特点以及欧姆定律正确解题．

    练习册系列答案
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