Question

【題目】如圖是某新型電熱水壺的內(nèi)部簡化電路，其中R1是加熱管，R2是可調(diào)式限流電阻，只有加熱管放出的熱量能被水吸收．S1是一個防干燒開關(guān)（或稱“溫控開關(guān)”），S2、S3是手動開關(guān)，調(diào)節(jié)S2、S3可以使電熱水壺分別處于加熱或保溫狀態(tài)．如表是該電熱水壺的銘牌．

XX牌電熱水壺
額定電壓	220V
額定容量	1.2L
額定加熱功	880W
額定頻率	50Hz

（1）由該電熱水壺的銘牌可知，加熱管R1的阻值為多少？
（2）假設(shè)當(dāng)電熱水壺處于保溫狀態(tài)時水溫保持60℃恒定，此時水每秒向外界散熱55J，那么可調(diào)電阻R2的阻值為多少？
（3）如果環(huán)境溫度降低，為了使電水壺保溫時的水溫仍恒定在60℃，應(yīng)將可調(diào)電阻R2的阻值如何調(diào)節(jié)？請簡述理由．

Answer 1

【答案】
（1）解：根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，電熱水壺的額定功率為880W，由P= 可知，R1= = =55Ω；

答：加熱管R1的阻值為55Ω；

（2）解：當(dāng)開S1、S3閉合、S2斷開時，兩電阻串聯(lián)，電路處于保溫狀態(tài)；

由于水每秒向外界散熱55J，則由W=Pt可知，水壺處于保溫狀態(tài)時加熱管R1的功率：P1= = =55W；

由P=I2R可知，電路中的電流：I= = =1A；

此時電路中的總電阻：R總= = =220Ω，則可調(diào)電阻R2的阻值：R2=R總﹣R1=220Ω﹣55Ω=165Ω；

答：可調(diào)電阻R2的阻值為165Ω；

（3）解：環(huán)境溫度降低，散熱加快（單位時間內(nèi)散熱更多或散熱功率變大），為了恒溫，R1的功率需要調(diào)大，流過R1的電流需增大，故R2的阻值需減小．

答：環(huán)境溫度降低，散熱加快（單位時間內(nèi)散熱更多或散熱功率變大），為了恒溫，R1的功率需要調(diào)大，流過R1的電流需增大，故R2的阻值需減小．

【解析】（1）先根據(jù)表中讀出額定電壓和額定加熱功率，然后根據(jù)P= 即可求出加熱管R1的阻值；（2）先根據(jù)P= 求出R1的功率，然后根據(jù)P=I2R求出電路中的電流，再利用歐姆定律求出電路的總電阻，最后根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點求出R2的阻值；（3）焦耳定律和歐姆定律進(jìn)行分析．