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...
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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
