Question

【題目】有一臺熱水器，內部簡化電路如圖所示，R1和R2均為電熱絲．R1=100Ω，R2=10Ω．

（1）如何控制S1和S2，使熱水器處于高溫檔；

（2）求中溫檔正常工作時熱水器的功率；

（3）低溫檔正常工作10min內電熱絲產生的熱量．

Answer 1

【答案】（1）當閉合開關S1，并將S2撥至位置a時，熱水器處于高溫檔；

（2）中溫檔正常工作時熱水器的功率為484W；

（3）低溫檔正常工作10min內電熱絲產生的熱量為2.64×105J

【解析】

試題分析：（1）根據公式P=可知，加熱時電路的總電阻較小，再根據并聯電路的電阻特點判斷電路中電阻的大小關系，從而可以判斷出電熱水器處于處于什么狀態；

（2）先根據P=判斷出電路處于中溫檔時電路的結構，然后根據P=求出中溫檔正常工作時熱水器的功率；

（3）先根據P=判斷出電路處于低溫檔時電路的結構，然后根據Q=t求出低溫檔正常工作10min電熱絲產生的熱量．

解：（1）由P=可知，電阻越小，功率越大；

當閉合開關S1，并將S2撥至位置a時，R1和R2并聯接入電路，此時電路中的總電阻最小，功率最大，熱水器處于高溫檔；

（2）由P=可知，只閉合開關S1時，電路為R1的基本電路，熱水器處于中溫檔；

此時電路的功率：P中===484W；

（3）由P=可知，當斷開S1，并將S2撥至位置b時，R1和R2串聯接入電路，熱水器處于低溫檔；

此時熱水器正常工作10min內電熱絲產生的熱量：Q=t=×10×60s=2.64×105J．

答：（1）當閉合開關S1，并將S2撥至位置a時，熱水器處于高溫檔；

（2）中溫檔正常工作時熱水器的功率為484W；

（3）低溫檔正常工作10min內電熱絲產生的熱量為2.64×105J．