Question

【题目】小明家买回一台新型快速电热水壶，其工作电路如图所示．S为温控开关，R1为电热管，R0为保温电阻，该电热水壶的加热功率为1100W，加热一满壶水的时间一般为5min当瓶内水烧开时，其温控开关S自动断开，电热水壶处于保温状态，保温时电水壶的电功率为44W．不考虑电阻随温度的变化．求：
（1）当用该热水壶加热时，流过电热管R1的电流是多少？
（2）将一满壶水烧开需要消耗的电能是多少？
（3）要使电热水壶满足保温功率，保温电阻R0电阻应取多大值？

Answer 1

【答案】
（1）解：由题意可知，温控开关S闭合时，电路为R1的简单电路，热水壶处于加热状态，

由P=UI可得，流过电热管R1的电流：

I= = =5A

答：当用该热水壶加热时，流过电热管R1的电流是5A；

（2）解：由P= 可得，将一满壶水烧开需要消耗的电能：

W=P加热t=1100W×5×60s=3.3×105J

答：将一满壶水烧开需要消耗的电能是3.3×105J；

（3）解：由I= 可得，R1的阻值：

R1= = =44Ω，

温控开关S断开时，R1与R0串联，热水壶处于保温状态，

由P= 可得，电路中的总电阻：

R= = =1100Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，R0的阻值：

R0=R﹣R1=1100Ω﹣44Ω=1056Ω

答：要使电热水壶满足保温功率，保温电阻R0电阻应取1056Ω

【解析】（1）由题意可知，温控开关S闭合时，电路为R1的简单电路，热水壶处于加热状态，根据P=UI求出流过电热管R1的电流；（2）根据W=Pt求出将一满壶水烧开需要消耗的电能；（3）根据欧姆定律求出R1的阻值；温控开关S断开时，R1与R0串联，热水壶处于保温状态，根据P= 求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R0的阻值．
【考点精析】通过灵活运用电功率的计算公式，掌握计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R即可以解答此题．