Question

如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R₁、R₂是发热电阻，热水器主要参数如下表：

额定电压	220V	容积	30L
加热功率	2000W	保温功率	800W

（1）开关S与触点a连通时，热水器处于_______状态；与触点b连通时，处于______状态。（填“加热”或“保温”）。

（2）R₁=______Ω，R₂=_______Ω。

（3）在使用过程中，若热水器1min消耗电能1.2×10⁵J，请通过计算具体说明：在这段时间内热水器处于何种工作状态______？

Answer

加热 保温 24.2 36.3 加热状态

【解析】

(1)[1][2]由电路图可知，开关S跳至b触点位置时，两电阻串联，电路电阻较大，开关S跳至a触点位置时，只有电阻R1接入电路，电阻R2被短路，此时电路电阻较小，电源电压U一定，由P=可知，电阻越大，电路功率越小，电阻越小，电热水器功率越大，因此开关S与触点a连通时，热水器处于加热状态，当开关S跳至b触点位置时，电热水器处于保温状态；

(2)[3]当开关S跳至a触点位置时，只有电阻R1接入电路，由P=可知，电阻阻值：

R1===24.2Ω；

[4]开关S跳至b触点位置时，两电阻串联，由P=可知：

P保温=，

即：

800W=，

解得：

R2=36.3Ω；

(3)[5] 1min消耗电能1.2×105J，由P=可得热水器的功率：

P===2000W，

因此在这段时间内热水器处于加热状态。