Question

16．下表为某饮水机铭牌的部分参数，其内部简化电路如图所示．当S闭合、S₁断开时，饮水机处于保温状态；当S、S₁同时闭合时，饮水机处于加热状态．

额定电压	220V
额定功率	加热	1000W
	保温	44W
热水箱的容量	2L

求：
（1）饮水机保温状态下正常工作时的电流；
（2）饮水机保温50分钟消耗的电能；
（3）若实际电压只有200V，加热时的实际功率是多少？

Answer 1

分析 （1）当S闭合、S₁断开时，饮水机处于保温状态，由表格数据可知保温功率，根据P=UI可得通过的电流；
（2）由表格数据可知保温功率，根据W=Pt求出保温50min消耗的电能；
（3）当S、S₁同时闭合时，饮水机处于加热状态，电路只有R₂工作；根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$结合加热功率求出R₂的阻值；再根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$加热时的实际功率．

解答 解：（1）当S闭合、S₁断开时，饮水机处于保温状态；由表格数据可知保温功率，P_保温=44W，
由P=UI可得，通过的电流：
I=$\frac{{P}_{保温}}{U}$=$\frac{44W}{220V}$=0.2A；
（2）由表格数据可知，P_保温=44W，则保温50min消耗的电能：
W=P_保温t=44W×50×60s=132000J；
（3）当S、S₁同时闭合时，电路为R₂的简单电路，饮水机处于加热状态，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，R₂的阻值：
R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1000W}$=48.4Ω；
加热时的实际功率是P=$\frac{{U}^{{′}^{2}}}{{R}_{2}}$=$\frac{{（200V）}^{2}}{48.4Ω}$≈82.6W．
答：（1）饮水机加热状态下正常工作时的电流约为0.2A；
（2）饮水机保温50min消耗的电能为132000J；
（3）加热时的实际功率是82.6W．

点评 本题考查了串联电路的特点和电功公式、电功率公式的灵活应用，分清饮水的电路和功率是关键．