Question

【题目】如图甲是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机，其电路图如图乙所示，S1为温控开关，额定电压为220V，加热功率为500W．保温功率为60W．R1、R2均为加热电阻丝（假设电阻不变），请解答下列问题：

（1）电阻丝R1的阻值是多少？

（2）某一次小红家中只使用了饮水机，在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在5分钟内闪烁了54次，她家电能表上标有“1600imp/kWh”的字样，此时，饮水机的实际功率和实际电压是多少？

Answer 1

【答案】（1）110Ω；（2）405W， 198V。

【解析】（1）由乙图知道，饮水机保温时为R2 的简单电路，饮水机加热时R1 与R2 并联，因为电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，加热时电阻丝R1的电功率是：P1 =P加热 -P保温 =500W-60W=440W，又因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由P=U2/R知道，电阻R1 的阻值：R1 =U2/P1=(220V)2/440W=110Ω；

（2）根据题意知道，在加热状态下5分钟消耗的电能是：W=54/1600kWh=1.215×105 J，

故加热状态下饮水机的的实际功率是：P实际=W/t=1.215×105J/5×60s=405W，

由P=U2/R知道，在加热状态下饮水机的总电阻是：R总=U2/P加热=(220V)2/500W=484/5Ω，

所以，当实际功率P实际=405W时的实际电压是：U实际 ==198V。