Question

2．如圖甲所示是一種電熱水龍頭，圖乙是它的電路簡(jiǎn)圖．S為旋轉(zhuǎn)扇型開(kāi)關(guān)，可控制流出的水為冷水、溫水或熱水．已知R₁、R₂是電熱絲，R₂=44Ω，溫水檔的電功率是2.2kW．試回答下列問(wèn)題：
（1）S旋到2位置時(shí)，水龍頭流出的是溫水（選填“溫水”或“熱水”）．
（2）電熱絲R₁的阻值是多大？
（3）S旋到熱水檔時(shí)，工作5分鐘產(chǎn)生的熱量是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)開(kāi)關(guān)位置的改變，判斷出電路的連接情況，然后根據(jù)電功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$判斷功率的大小，由此可知熱水或溫水的檔位；
（2）知道溫水功率，利用由電功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求R₁的阻值；
（3）S旋到熱水檔時(shí)，知道R₂=44Ω，利用I=$\frac{U}{R}$分別求出通過(guò)電阻的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出總電流，利用Q=W=UIt求出5分鐘產(chǎn)生的熱量

解答 解：
（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)處于位置2時(shí)，只有電阻R₁接入電路，電路電阻最大，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知：此時(shí)功率最小，故此時(shí)放出的是溫水；
（2）溫水功率P_溫水=2.2kW=2200W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{溫水}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{2200W}$=22Ω；
（3）由于S旋到熱水檔時(shí)，電阻R₁和R₂并聯(lián)接入電路，
根據(jù)歐姆定律得：I₁=$\frac{{U}^{\;}}{{R}_{1}}$=$\frac{220V}{22Ω}$=10A，
I₂=$\frac{{U}^{\;}}{{R}_{2}}$=$\frac{220V}{44Ω}$=5A，
所以I=I₁+I₂=10A+5A=15A
工作5分鐘產(chǎn)生的熱量Q=W=UIt=220V×15A×5×60s=9.9×10⁵J．
答：（1）S旋到2位置時(shí)，水龍頭流出的是溫水；
（2）電熱絲R₁的阻值是22Ω；
（3）S旋到熱水檔時(shí)，電路中的總電流是14A

點(diǎn)評(píng) 本題考查電路分析、歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用．關(guān)鍵是公式的靈活運(yùn)用和電飯鍋狀態(tài)的判斷．