某家用电器具有加热、保温的功能．如图为其原理图，电器发热电阻R的额定电压为220V，额定功率为600W．加热时，按下温控
某家用电器具有加热、保温的功能．如图为其原理图，电器发热电阻R的额定电压为220V，额定功率为600W．加热时，按下温控开关S与a、b接触，此时红色指示灯亮；当温控开关S跳接到c，使电器处于保温状态时，黄色指示灯亮．红灯标有“6V 1W”，黄灯标有“12V 3W”字样，工作时两灯均能正常发光．（虚线框内为电器的加热和保温装置，计算结果保留一位小数．）
（1）试分析R1的作用，并求出R1的阻值；
（2）算出电阻R2的阻值及在保温时该电器保温装置的发热功率；
（3）当电器处于保温状态时，保温装置每分钟消耗的电能是多少焦？
（1）试分析R1的作用，并求出R1的阻值；
（2）算出电阻R2的阻值及在保温时该电器保温装置的发热功率；
（3）当电器处于保温状态时，保温装置每分钟消耗的电能是多少焦？
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解题思路：（1）加热时，R1与红灯串联，根据串联电路的分压作用进行分析；
根据P=UI求出红灯正常发光时电路中电流，再根据串联电路电压的特点和欧姆定律的变形公式求出R1的阻值；
（2）保温时，R、R2和黄灯串联，根据灯泡正常发光和P=UI求出此时电路中的电流，并根据欧姆定律的变形公式求出电路的总电阻，然后利用P=
的变形公式求出R和黄灯的电阻，再根据串联电路电阻的特点求出R2的阻值；利用P=I2R求出保温时该电器保温装置的发热功率；
（3）已知保温时的功率，直接根据W=Pt即可求出保温装置每分钟消耗的电能．
根据P=UI求出红灯正常发光时电路中电流，再根据串联电路电压的特点和欧姆定律的变形公式求出R1的阻值；
（2）保温时，R、R2和黄灯串联，根据灯泡正常发光和P=UI求出此时电路中的电流，并根据欧姆定律的变形公式求出电路的总电阻，然后利用P=
| U2 |
| R |
（3）已知保温时的功率，直接根据W=Pt即可求出保温装置每分钟消耗的电能．
（1）因为电源电压大于红灯的额定电压，因此R1起分压作用，使灯泡正常发光；
∵P=UI
∴红灯正常发光时，通过红灯的电流：I红=
P红
U红=[1W/6V]=[1/6]A；
此时R1两端电压：U1=220V-6V=214V；
又∵I=[U/R]
∴R1的阻值：R1=
U1
I红=[214V
1/6A]=1284Ω；
（2）由题意可知，工作时两灯均能正常发光；并且保温时，R、R2和黄灯串联；
由P=UI可知，保温时，电路中的电流：I黄=
P黄
U黄=[3W/12V]=0.25A，
又∵I=[U/R]
∴保温时，电路中的总电阻R总=[U/I]=[220V/0.25A]=880Ω，
由P=
U2
R可得：R=
U2
P=
(220V)2
600W≈80.67Ω，
R黄=
U2黄
P黄=
(12V)2
3W=48Ω，
则电阻R2的阻值：R2=880Ω-80.67Ω-48Ω=751.33Ω；
保温时，该电器保温装置的发热功率：P=I黄2（R+R2）=（0.25A）2×（80.67Ω+751.33Ω）=52W．
（3）保温装置每分钟消耗的电能：W=Pt=52W×60s=3120J．
答：（1）R1起分压作用，使灯泡正常发光；R1的阻值为1284Ω；
（2）电阻R2的阻值为751.33Ω；在保温时该电器保温装置的发热功率为52W；
（3）当电器处于保温状态时，保温装置每分钟消耗的电能是3120J．
点评：
本题考点： 电功与热量的综合计算．
考点点评： 分析清楚电路结构，知道何时用电器处于加热状态、何时处于保温状态，是正确解题的关键，灵活应用功率的变形公式、串联电路的特点以及欧姆定律正确解题．
1年前
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