电热饮水机的铭牌信息和电路原理图,如图17所示.其加热和保温两种工作状态,由机内温控开关S2自动控制.
(1)饮水机处于加热状态时,开关S1、S2工作状态是:________;饮水机处于保温状态时,开关S1、S2工作状态是:________.
(2)推算饮水机的电阻元件R1的阻值.
(3)利用原有电路元器件,重新设计电路,实现饮水机的加热和保温两种功能,且由机内温控开关S2自动控制.将电路图画在虚线框内.
试题答案
解:(1)当S1、S2均闭合时,R1和R2并联,
此时的加热功率为550W,此时饮水机处于加热状态时;
当S1闭合S2断开时,电流只是通过R2,此时的加热功率为55W;
所以此时饮水机处于保温状态.
故答案为:S1、S2均闭合;S1闭合S2断开.
(2)R2===880Ω,
R总===88Ω,
将R2=880Ω,R总=88Ω代入=+,
解得R1=97.8Ω.
答:饮水机的电阻元件R1的阻值为97.8Ω.
(3)将R1R2串联,S2并联在R2两端.如图所示
试题解析
(1)将饮水机处于加热状态时的加热总功率550W和饮水机处于保温状态时的功率比较即可得出答案.
(2)根据额定电压和保温功率求出R2,再根据额定电压和加热总功率求出R总,再利用=+即可求出R1,
(3)根据题目要求,要想实现“机内温控开关S2自动控制”只能将R1R2串联,S2并联在R2两端.
点评:此题主要考查学生对电功率的计算,欧姆定律的应用电阻的串联和电阻的并联等知识点的理解和掌握,此题的难点在第(2),
此外按题目要求设计电路图,对学生来说也是难点,所以此题属于难题.
