Question

【題目】某校實驗小組設計了一個智能供暖器，電路如圖所示，電源兩端的電壓U為220V，R1和R2是兩個供熱電阻絲，S1、S2是溫控開關，工作過程如下：當氣溫低于25℃時，S1、S2都閉合；當氣溫等于或高于25℃時，S2斷開，此時電流表的示數為lA，電阻絲R1的電功率為20W（忽略溫度對電阻絲的影響），
求：
（1）電阻絲R2的阻值是多少？
（2）當氣溫低于25℃時，電路工作0.5h消耗電能是多少千瓦時？

Answer 1

【答案】
（1）解：當氣溫等于或高于25℃時，S2斷開，R1與R2串聯，電流表測電路中的電流，

此時R1的電功率為20W，由P=I2R可得，電阻絲R1的阻值：

R1= = =20Ω，

由I= 可得，電路的總電阻：

R= = =220Ω，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電阻絲R2的阻值：

R2=R﹣R1=220Ω﹣20Ω=200Ω

（2）解：當氣溫低于25℃時，S1、S2都閉合，電路為R1的簡單電路，

此時電路的總功率：

P= = =2420W=2.42kW，

由P= 可得，電路工作0.5h消耗電能：

W=Pt=2.42kW×0.5h=1.21kWh

【解析】（1）當氣溫等于或高于25℃時，S2斷開，R1與R2串聯，電流表測電路中的電流，根據P=I2R求出電阻絲R1的阻值，根據歐姆定律求出電路的總電阻，利用電阻的串聯求出電阻絲R2的阻值；（2）當氣溫低于25℃時，S1、S2都閉合，電路為R1的簡單電路，根據P=UI= 求出電路的總功率，利用W=Pt求出電路工作0.5h消耗電能．
【考點精析】認真審題，首先需要了解歐姆定律及其應用(歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）)，還要掌握電功的計算(電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）)的相關知識才是答題的關鍵．