某中學爲解決同學們的飲水問題，給每個班級配備了一臺飲水機，如圖所示是該類型飲水機的工作電路原理圖．圖中R1、R...

問題詳情：

某中學爲解決同學們的飲水問題，給每個班級配備了一臺飲水機，如圖所示是該類型飲水機的工作電路原理圖．圖中R1、R2是發熱電阻，S1自動控制開關，S2是電源開關．當飲水機處於加熱狀態時，電路消耗的功率是500W；當飲水機處於保溫狀態時，電路消耗的功率是加熱狀態的．

初三（3）班的李明同學對飲水機產生了濃厚的興趣，她對本班飲水機工作情況做了如下統計：

（1）飲水機平均每天通電時間爲7.5小時；

（2）飲水機平均每天加熱和保溫的時間之比爲1：4；

（3）炎熱的夏天，該班平均每天喝1.5桶（約35L）純淨水．

據此，請你根據所學知識幫助李明同學解決以下幾個問題：

①說明開關S1、S2的通斷與飲水機工作狀態的關係，並計算電路中R1、R2的阻值；

②該飲水機每天消耗的電能；

③若每桶水8元，電價0.5元/度，則該班每天用於飲水的班費爲多少元？

【回答】

【考點】歐姆定律的應用；電功的計算．

【分析】（1）分析電路結構，電源電壓一定，由電功率公式P=判斷開關S1、S2接通與斷開時，

飲水機處於什麼狀態；由電功率公式P=的變形公式求出電阻R1、R2的阻值．

（2）根據題意求出飲水機加熱與保溫的時間，然後由電功率的變形公式求出飲水機消耗的電能．

（3）根據用水量與耗電量求出每天的花費．

【解答】解：（1）由電路圖可知，開關S2斷開時，飲水機停止工作；

開關S2閉合，S1斷開時，兩電阻串聯接入電路，電路電阻較大，

由電功率公式P=可知，此時功率越小，飲水機處於保溫狀態；

開關S1閉合時，電阻R2被短路，只有電阻R1接入電路，電路電阻較小，

由電功率公式P=可知，此時電功率越大，飲水機處於加熱狀態；

∵P=，∴電阻R1的阻值R1==═96.8Ω，

500W×=10W；

兩電阻的串聯阻值R=R1+R2===4840Ω，

R2=R﹣R1=4840Ω﹣96.8Ω=4743.2Ω；

（2）由題意知，飲水機每天加熱時間t1=7.5h×=1.5h，

保溫時間t2=7.5h×=6h，飲水機每天消耗的電能

W=P加熱t1+P保溫t2=0.5kW×1.5h+0.01kW×6h=0.81kW•h；

（3）每天用於飲水機的班費爲0.5元/度×0.81度+8元/桶×1.5桶=12.405元；

答：（1）開關S2閉合，S1斷開時，飲水機處於保溫狀態，

開關S2閉合，S1閉合時，飲水機處於加熱狀態；

電阻R1的阻值是96.8Ω，電阻R2的阻值是4743.2Ω．

（2）飲水機每天消耗的電能是0.81kW•h．

（3）每天用於飲水機的班費爲12.405元．

知識點：電功率

題型：計算題