Question

（2014•鞍山）有一台热水器，内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．R1=88Ω，R2=22Ω．

Answer 1

解题思路：（1）根据公式P=

U

2

R

可知，加热时电路的总电阻较小，再根据并联电路的电阻特点判断电路中电阻的大小关系，从而可以判断出电热水器处于处于什么状态；

（2）先根据P=

U

2

R

判断出电路处于中温档时电路的结构，然后根据P=

U

2

R

求出中温档正常工作时热水器的功率；

（3）先根据P=

U

2

R

判断出电路处于低温档时电路的结构，然后根据Q=

U

2

R

t求出低温档正常工作10min电热丝产生的热量．

（1）由P=

U2

R可知，电阻越小，功率越大；

当闭合开关S₁，并将S₂拨至位置a时，R₁和R₂并联接入电路，此时电路中的总电阻最小，功率最大，热水器处于高温档；

（2）由P=

U2

R可知，只闭合开关S₁时，电路为R₁的基本电路，热水器处于中温档；

此时电路的功率：P_中=

U2

R1=

(220V)2

88Ω=550W；

（3）由P=

U2

R可知，当断开S₁，并将S₂拨至位置b时，R₁和R₂串联接入电路，热水器处于低温档；

此时热水器正常工作10min内电热丝产生的热量：Q=

U2

R1+R2t=

(220V)2

88Ω+22Ω×10×60s=2.64×10⁵J．

答：（1）当闭合开关S₁，并将S₂拨至位置a时，热水器处于高温档；

（2）中温档正常工作时热水器的功率为550W；

（3）低温档正常工作10min内电热丝产生的热量为2.64×10⁵J．

点评：

本题考点： 电功率的计算；焦耳定律的计算公式及其应用．

考点点评： 本题考查热量及电功率的计算以及欧姆定律的应用，关键是公式及其变形的应用，难点是结合电路图判断高温档位、中温挡位和低温档位．