电热水壶由分离式底座和壶身两个部分组成。分离式底座由电源线、圆形底座和供电*座组成，如图*：电热水壶内部简化电...
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问题详情：
电热水壶由分离式底座和壶身两个部分组成。分离式底座由电源线、圆形底座和供电*座组成，如图*：电热水壶内部简化电路，如图乙。
（1）为防止触电，供电*座的外壳材料应是 （选填“绝缘体”或“导体”）。
（2）电热水壶额定电压为220伏，额定功率为1000瓦，求：
①电阻R1的阻值是多少？
②正常工作时，烧开一壶水需要300秒，消耗多少电能？
（3）为满足人们随时取用热水需求，电热水壶需设置保温功能。现有一个温控开关（一定温度时，可以自动断开或闭合；元件符号为“
”），一个阻值远大于R1的定值电阻Rx（元件符号为“
”）。要求利用提供的器材，对原电热水壶的简化电路进行改进，实现既可加热又能保温的功能，且加热功率保持不变。请在答题卷的虚线框内画出电路图，并说明保温的工作原理。
【回答】
（1）绝缘体；
（2）①电阻R1的阻值是48.4Ω；②正常工作时，烧开一壶水需要300秒，消耗3×105J的电能；
（3）如解答所示。
【解答】解：
（1）为防止触电，供电*座的外壳材料应不容易导电是绝缘体；
（2）①由P＝UI＝
可得，电阻R1的阻值：
R1＝
＝
＝48.4Ω；
②由P＝
可得，烧开一壶水消耗的电能：
W＝Pt＝1000W×300s＝3×105J；
（3）由题意可知，电热水壶改进后加热功率保持不变即电路仍为R1的简单电路，
保温时R1与Rx串联，且保温和加热是通过温控开关来实现的，改进的电路如下图所示：
保温的工作原理：开关S闭合、温控开关断开，R1与Rx串联，电路的总电阻最大，
由P＝UI＝
可知，电源的电压一定时，电路的总功率最小，电热水壶处于保温状态。
知识点：电功率单元测试
题型：计算题
