电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，他们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同．图①为某种电热式电器的简化电
电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，他们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同．图①为某种电热式电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S．
（1）当自动开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？
（2）用电器由照明电路供电U=220V，设加热时用电器的电功率为400W，保温时用电器的电动功率为40W，则R1和R2分别为多大？
（3）若将图①中的自动开关S换成理想的晶体二极管D，如图②所示，其它条件不变，求该用电器工作1小时消耗的电能．
（1）当自动开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？
（2）用电器由照明电路供电U=220V，设加热时用电器的电功率为400W，保温时用电器的电动功率为40W，则R1和R2分别为多大？
（3）若将图①中的自动开关S换成理想的晶体二极管D，如图②所示，其它条件不变，求该用电器工作1小时消耗的电能．
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解题思路：（1）由电路的结构可知S闭合和断开时的状态；
（2）首先判断当开关S断开和闭合时，热水器处于什么状态，再利用公式R=
计算电阻，最后利用串联电路电阻的特点求出R1和R2的阻值．
（3）晶体二极管D具有单向导电性，即只有半个周期是工作的，所以②中相当于一半时间加热，一半时间保温，根据做功公式即可求解．
（2）首先判断当开关S断开和闭合时，热水器处于什么状态，再利用公式R=
| U2 |
| R |
（3）晶体二极管D具有单向导电性，即只有半个周期是工作的，所以②中相当于一半时间加热，一半时间保温，根据做功公式即可求解．
（1）S闭合，电流较大，处于加热状态
S断开，电流较小，处于保温状态
（2）由电功率公式得
P1=
U2
R1…③
P2=
U2
R1+R2…..④
联立③④得R1=121Ω
R2=1089Ω
（3）晶体二极管D具有单向导电性，即只有半个周期是工作的，所以②中相当于一半时间加热，一半时间保温，则：
W=P1[t/2]+P2[t/2]=0.22kW•h
答：（1）当自动开关S闭合时处于加热状态，断开时，处于保温状态；
（2）R1的阻值为121Ω，R2的阻值为1089Ω；
（3）该用电器工作1小时消耗的电能为0.22kW•h．
点评：
本题考点： 闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．
考点点评： 本题考查了学生对热量公式的掌握和运用，并利用电功率的变形公式R=U2R计算电阻，以及串联电路中电阻的特点，在计算过程中要注意单位的换算．此题的难点是知道开关断开与闭合时电路的连接情况．
1年前
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