Question

10．如圖是某款電熱水龍頭的電路原理圖，R₁、R₂為電熱絲，通過旋轉手柄可使扇形開關S同時接觸兩個相鄰觸點，實現冷水、溫水、熱水擋之間的切換．當開關同時接觸2、3觸點時，水龍頭放出的是溫水（選填“冷”、“溫”“熱”）．若水龍頭在溫水擋正常工作時電功率為2000W，R₂=2R₁，則它在熱水擋正常工作10s消耗的電能為3×10⁴ J．

Answer 1

分析 根據P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析解答，分析功率大小，確定狀態；
利用W=Pt求出正常工作時消耗的電能．

解答 解：當開關同時接觸1、2觸點時，兩電阻出斷路狀態，電功率為零，水龍頭出冷水；
當開關同時接觸2、3觸點時，電路中只有R₁接入電路，電路中的電阻最大，根據P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，在電壓一定時，電功率最小，處于保溫狀態，水龍頭放出的是溫水；
當開關同時接觸3、4觸點時，兩電阻并聯，電路中電阻最小，電功率最大，處于加熱狀態，水龍頭出熱水；
因為R₂=2R₁，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，當電壓相等時，R₂消耗的功率為R₁的$\frac{1}{2}$，故R₂功率為P₂=$\frac{1}{2}$×2000W=1000W，
加熱檔位時的總功率為：P=P₁+P₂=2000W+1000W=3000W，
由P=$\frac{W}{t}$可得，在加熱檔正常工作10s消耗的電能為：W=Pt=3000W×10s=3×10⁴J．
故答案為：溫；3×10⁴．

點評 此題主要考查學生對于電功率的理解，結合實際電路分析用電器的狀態是能力的考查．