如图所示，某家用电器具有加热、保温的功能．用电器发热电阻R的额定电压为220V，额定功率为605W．加热时，按下温控开关S与a、b接触，此时红色指示灯亮；当达到一定温度时，温控开关S

物理答案 2023-04-27

问题描述：

如图所示，某家用电器具有加热、保温的功能．用电器发热电阻R的额定电压为220V，额定功率为605W．加热时，按下温控开关S与 a、b接触，此时红色指示灯亮；当达到一定温度时，温控开关S自动跳接到c，使用电器处于保温状态，此时绿色指示灯亮．红灯标有“6V 1.5W”、绿灯标有“12V 3W”的字样，用电器工作时两灯均正常发光（虚线框内为用电器的加热和保温装置）．请根据以上信息解答下列问题：
作业帮

（1）电阻R₁的作用．
（2）当用电器处于加热状态时，加热装置1min消耗的电能．
（3）该用电器在保温状态时，保温装置的发热功率和电阻R₂的阻值．

最佳答案：

（1）由题和电路图可知，加热时，按下温控开关S与a、b接触，红灯与R1串联，再与发热电阻R并联；
因为电源电压大于红灯的额定电压，因此R1起分压作用，使红灯正常发光；
（2）由题知，加热时，发热电阻R的额定功率为605W，
由P=

可得，加热装置1min消耗的电能：
W=P加热t=605W×60s=3.63×104J；
（3）由电路图和题意可知，温控开关S自动跳接到c，用电器处于保温状态，此时绿灯、R2、R串联，R2和R为保温装置；
绿色指示灯正常发光，由P=UI可得，I绿灯=

P绿灯

U绿灯

12V

=0.25A，
串联电路电流处处相等，所以I=I绿灯=0.25A，
根据串联电路的电压规律可得，保温装置两端的电压：U保温=U-U绿灯=220V-12V=208V，
保温装置的发热功率：P保温=U保温I=208V×0.25A=52W，
保温装置的总电阻：R保温=

U保温

208V

0.25A

=832Ω，
发热电阻R的阻值：R=

P加热

(220V)2

605W

=80Ω，
根据串联电路的电阻规律可得，电阻R2的阻值：R2=R保温-R=832Ω-80Ω=752Ω．
答：（1）电阻R1的作用，起分压作用，使红灯正常发光．
（2）当用电器处于加热状态时，加热装置1min消耗的电能为3.63×104J．
（3）该用电器在保温状态时保温装置的发热功率为52W，电阻R2的阻值为752Ω．