（2013•北海模拟）如图所示是某品牌电热饮水机的工作原理图．该饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/14 10:01:49

（2013•北海模拟）如图所示是某品牌电热饮水机的工作原理图．该饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S₀自动控制），其铭牌上所标有的技术参数如下表所示．求：
（1）当S₀断开时，S闭合时饮水机处于______状态；当S₀、S都闭合时处于______状态．
（2）电阻R₁和R₂的阻值是多少？
（3）利用电路原有的元件，设计出另一个能够实现加热和保温两种工作状态的电路（要求加热状态功率不能低于550W）．画出设计电路图并计算加热时的总功率．

热水箱容量	2L
额定电压	220V
加热时的功率	550W
保温时的功率	50W

（1）当S₀断开时，S闭合时，R₁与R₂串联，电路中的总电阻等于R₁与R₂阻值和；
当S₀、S都闭合时，R₁短路，电路为R₂的简单电路，电路的总电阻等于R₂的阻值；
由P=
U2
R可得，S₀断开时，S闭合时，电路的总功率小于S₀、S都闭合时的总功率；
故当S₀断开时，S闭合时饮水机处于保温状态；当S、S都闭合时处于加热状态．
（2）当S₀、S都闭合时，饮水机处于加热状态，电路中只有R₂工作，则R₂=
U2
P加热=
(220V)2
550W=88Ω；
当S₀断开、S闭合时，饮水机处于保温状态，R₁和R₂串联，电路中的总电阻为R_总=
U2
P保温=
(220V)2
50W=968Ω；
所以R₁的电阻为R₁=R_总-R₂=968Ω-88Ω=880Ω．
（3）①根据题意，设计如图A所示的电路图：

当S₀、S都闭合时，饮水机处于加热状态，总功率：P_总=P₁+P₂=
U2
R1+
U2
R2=
(220V)2
880Ω+
(220V)2
88Ω=605W；
②根据题意，设计如图B所示的电路图，此时只闭合S₀时，处于加热状态，则加热功率：P_加热=
U2
R2=
(220V)2
88Ω=550W．
答：（1）保温；加热；（2）电阻R₁和R₂的阻值分别是880Ω和88Ω；（3）加热时的总功率分别为605W或550W．