本题的设计电路如图乙所示、参考答案是：
P1=U2∕R1=550W
R1=88Ω
P1’=(U∕R1+R2)2 R1=55W
R2=190.3Ω

学生在做这道题时，出现了另一种解法。即：
P1=U2∕R1
R1=U2∕P1=（220V）2∕550W=88Ω
0.1P1=P1’
0.1U2∕R1=U2∕R1+R2
R2=9R1=9×88Ω=792Ω
这种解法的理由是：将串联电阻R2参与保温，符合节约的原则，不白白浪费电能。

这两种解法究竟那一种对呢（符合实际）？

    后来我们查阅了电饭锅和饮水机的使用说明书，看了说明书上的电路图，确认前一种解法（参考答案）是对的；后一种解法是不符合实际的，但后一种解法有创意，这种解法指出了实际生活中的电饭锅和饮水机设计的不足，即目前我们使用的电饭锅和饮水机在保温时浪费严重损失。现在市场上出售的产品中，不论是电饭锅还是饮水机，串联电阻都不参与保温。

    在实际产品中R2仅仅是串联电阻，而且它不参与保温，R2只起串联分压减小电路中电流的作用。我们运用学过的初中物理知识就可发现R2在保温时要白白损耗相当多的一部分电能。
通过计算发现这台饮水机保温时的实际功率：P实= U2∕（R1+R2）=（220V）2∕（88Ω+190.3Ω）=173.9W
其中损耗的功率： P损耗= P实－ P1’=173.9W－55W=118.9W

    由计算可知，损耗的功率（118.9W）是实际保温功率(55W)的二倍多。如果一台饮水机每天保温时间按6小时计算，那么这台饮水机每天要白白损耗0.714KW?h的电能,一个月（按30天计算）要损耗21.42KW?h的电能。由此可知这种设计是不够科学的，在设计利用电流热效应工作的电器（像饮水机、电饭锅）时，它们保温时串联的电阻应当参与保温；而电风扇的调速器、调光台灯上的可变电阻等由于它们不是利用电流的热效应工作的，所以它们串联在电路中要消耗一部分电能这是没有办法的。

    那么如何设计才算合理呢？

    其实只要将串联电阻R2与加热电阻R1装在一起。即在饮水机加热器里装两根加热电阻（R2和R1），当加热时只使用其中一根电阻丝，保温时使两根电阻丝串联使用，并一同发热。这样在保温时就不浪费电能了。如果按这种方案设计，当开关接a时（如图乙），饮水机处于加热状态，加热功率是550W，开关接b时，饮水机处于保温状态，保温时的功率为55W，这样可节省大量的电能。
目前生活中的饮水机、电饭锅（串联电阻不参与保温）应该进行一次技术革命了。

    我们在教学过程中应引导学生灵活运用所学知识，要将节约能源、综合利用能源、不浪费能源的思想潜移默化地教给学生，使学生学到丰富的知识。

作者：任教于江苏建湖庆丰中学， 邮编：224721
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