Question

如图所示是一个有加热和保温功能的电热水壶的原理图．该电热水壶的额定功率是1000W，接在家庭电路中，当开关S闭合时，电热水壶电阻丝R₂正常加热．当开关断开时，电热水壶处于保温状态．串联的电阻R₁的阻值是48.4Ω，请问：
（1）如果电热水壶正常加热时，烧开一壶水所需要的时间是3min，则消耗多少电能？
（2）保温时，电热水壶电阻丝R₂的实际功率是多少？

Answer

（1）当开关S闭合时，电热水壶电阻丝R2正常工作，电阻R1被短路，已知电热水壶的额定功率和加热时间，根据公式W=Pt可求消耗的电能．
（2）保温时，两电阻串联，根据公式R=求出电阻丝R2的阻值，进一步求出串联的总电阻，根据欧姆定律求出此时电路的电路，最后利用公式P=I2R求出保温时，电热水壶电阻丝R2的实际功率．
【解析】
（1）消耗电能W=Pt=1000W×3×60s=1.8×105J．
答：消耗电能1.8×105J．
（2）电热水壶电阻丝R2===48.4Ω，
此时电路电流I====2.27A，
保温时，电热水壶电阻丝R2的实际功率P2=I2R2=（2.27A）2×48.4Ω≈250W．
答：保温时，电热水壶电阻丝R2的实际功率为250W．