Question

【題目】小亮家新裝了一臺智能電熱馬桶蓋，如圖甲所示，他查閱使用說明書發現便座加熱電路有高、中、低三擋并可手動調節，其額定電壓為220 V，低溫擋、中溫擋的額定功率分別為22 W和44 W.利用所學知識他設計了一個等效電路圖，如圖乙所示，用兩定值電阻R1和R2表示兩電熱絲，單刀雙擲開關S2可接a或b.當它接入家庭電路中正常工作時：

（1）低溫擋加熱的電流多大？

（2）中溫擋加熱5 h，消耗多少度電？

（3）高溫擋加熱的額定功率是多少瓦？

Answer 1

【答案】(1) 0.1 A (2) 0.22度 (3) 88 W

【解析】解：（1）由題可知，低溫檔的額定功率P低=22W，

所以，低溫檔加熱電流

（2）已知中溫檔時功率P中=44W，

所以，中溫擋加熱5 h，消耗的電能為W=P中t=0.044kw×5h=0.22kwh。

（3）當開關S1閉合，S2接b時，電阻R2被短路，電路為R1的簡單電路，根據可得，此時電路處于中溫檔，

R1的阻值，

當開關S1斷開，S2接b時，R1與R2串聯，馬桶蓋處于低溫檔，此時電路的總電阻，

根據串聯電路的電阻關系可知， ，

當開關S1閉合，S2接a時，電阻R1與R2并聯，電熱馬桶蓋處于高溫檔，

并聯電路的總電阻為R’，則 ，解得R’=550Ω

所以，高溫擋加熱的額定功率是

答：（1）低溫擋加熱的電流為0.1A。（2）中溫擋加熱5 h，消耗0.22度電。（3）高溫擋加熱的額定功率是88W。