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冬天到來了,用冷水洗手,洗碗,洗菜都會對皮膚形成較大的刺激,這樣的季節在家里配備一個電熱水龍頭是必不可少的,電熱水龍頭(亦稱作“即熱水龍頭”或“快熱水龍頭”),包括水龍頭本體及水流控制開關,水龍頭本體內設有加熱腔和電器控制腔,用密封板隔開,電器控制腔內設有加熱電路,加熱腔內設有加熱管,加熱管功率一般在2 kW ~3kW,3s~5s即可加熱出熱水,加熱管連接在加熱電路上,其特征為絕緣加熱管;絕緣加熱管為水電隔離式絕緣加熱管;水龍頭本體多數為耐高溫工程塑料型,少數為全金屬型;電器控制腔內設有絕緣水壓開關。加熱電路內設有電器開關、溫度控制器和防干燒裝置,有的還設有漏電保護開關。圖24甲是某款電熱水龍頭。圖24乙是它的原理電路。R1、R2為電熱絲,通過旋轉手柄帶動開關S接通對應的電路,從而實現冷水(常溫)、溫水、熱水之間切換。有關參數如下表。不考慮溫度對電阻絲的影響,請回答下列問題:

(1)分別寫出水龍頭放出冷水、溫水、熱水時,圖乙中開關右側觸點所對應的位置。

(2)當水龍頭放出的水是溫水時,電路中的電流是多大?

(3)當水龍頭放出的水是熱水時,正常工作60s,消耗的電能是多少?

(4)R1、R2的電阻各是多大?

(1)水龍頭放出冷水開關所對應的位置是1;水龍頭放出溫水開關所對應的位置是2;水龍頭放出熱水開關所對應的位置是3;

(2)10A;(3)1.98×105J;(4)22Ω;44Ω

【解析】

試題分析:(1)由P=U2/R可知,電壓不變的情況下,電阻越小,消耗的功率越大。所以,水龍頭放出冷水開關所對應的位置是1;水龍頭放出溫水開關所對應的位置是2,只有R2工作;水龍頭放出熱水開關所對應的位置是3,兩個電阻并聯;

(2)由P=UI可得,當水龍頭放出的水是溫水時,電路中的電流:

(3)由W=Pt可得,當水龍頭放出的水是熱水時,正常工作60s,消耗的電能:

W=P熱t=3300W×60s=1.98×105J

(4)由可得,R1的電阻值:

由P= P1+ P2可得,R2的消耗的電功率:P2=P熱–P溫=3300W–2200W=1100W

可得,R2的電阻值:

考點:電路分析;電功率

練習冊系列答案
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(1)
 

(2)
 

(3)
 

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