问题
问答题
电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，他们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同．图①为某种电热式电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S．
（1）当自动开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？
（2）用电器由照明电路供电U=220V，设加热时用电器的电功率为400W，保温时用电器的电动功率为40W，则R1和R2分别为多大？
（3）若将图①中的自动开关S换成理想的晶体二极管D，如图②所示，其它条件不变，求该用电器工作1小时消耗的电能．
答案
（1）S闭合，电流较大，处于加热状态
S断开，电流较小，处于保温状态
（2）由电功率公式得
P1=
…③U2 R1
P2=
?…..④U2 R1+R2
联立③④得R1=121Ω
R2=1089Ω
（3）晶体二极管D具有单向导电性，即只有半个周期是工作的，所以②中相当于一半时间加热，一半时间保温，则：
W=P1
+P2t 2
=0.22kW?ht 2
答：（1）当自动开关S闭合时处于加热状态，断开时，处于保温状态；
（2）R1的阻值为121Ω，R2的阻值为1089Ω；
（3）该用电器工作1小时消耗的电能为0.22kW?h．