電熱水壺由分離式底座和壺身兩個部分組成。分離式底座由電源線、圓形底座和供電*座組成，如圖*：電熱水壺內部簡化電...

問題詳情：

電熱水壺由分離式底座和壺身兩個部分組成。分離式底座由電源線、圓形底座和供電*座組成，如圖*：電熱水壺內部簡化電路，如圖乙。

（1）為防止觸電，供電*座的外殼材料應是　   　（選填“絕緣體”或“導體”）。

（2）電熱水壺額定電壓為220伏，額定功率為1000瓦，求：

①電阻R1的阻值是多少？

②正常工作時，燒開一壺水需要300秒，消耗多少電能？

（3）為滿足人們隨時取用熱水需求，電熱水壺需設置保温功能。現有一個温控開關（一定温度時，可以自動斷開或閉合；元件符號為“”），一個阻值遠大於R1的定值電阻Rx（元件符號為“”）。要求利用提供的器材，對原電熱水壺的簡化電路進行改進，實現既可加熱又能保温的功能，且加熱功率保持不變。請在答題卷的虛線框內畫出電路圖，並説明保温的工作原理。

【回答】

（1）絕緣體；

（2）①電阻R1的阻值是48.4Ω；②正常工作時，燒開一壺水需要300秒，消耗3×105J的電能；

（3）如解答所示。

【解答】解：

（1）為防止觸電，供電*座的外殼材料應不容易導電是絕緣體；

（2）①由P＝UI＝可得，電阻R1的阻值：

R1＝＝＝48.4Ω；

②由P＝可得，燒開一壺水消耗的電能：

W＝Pt＝1000W×300s＝3×105J；

（3）由題意可知，電熱水壺改進後加熱功率保持不變即電路仍為R1的簡單電路，

保温時R1與Rx串聯，且保温和加熱是通過温控開關來實現的，改進的電路如下圖所示：

保温的工作原理：開關S閉合、温控開關斷開，R1與Rx串聯，電路的總電阻最大，

由P＝UI＝可知，電源的電壓一定時，電路的總功率最小，電熱水壺處於保温狀態。

知識點：電功率單元測試

題型：計算題