Question

【題目】如圖是一種電熱水龍頭和它的電路簡(jiǎn)圖．旋轉(zhuǎn)手柄可使扇形開關(guān)S同時(shí)接觸西個(gè)相鄰觸點(diǎn)，從而控制流出的水為冷水、溫水或熱水．已知R1、R2是電熱絲，R1=22Ω，R2=55Ω．求：
（1）當(dāng)S旋轉(zhuǎn)到（選填“1”、“2”或“3”）的位置時(shí)流出的水是溫水，并計(jì)算溫水檔的功率．
（2）試計(jì)算流出水為熱水時(shí)，該水龍頭1min消耗的電能；
（3）若該水龍頭1min能放．出約1kg的水，加熱效率為75%，試計(jì)算流出水為熱水時(shí)，水升高的溫度．

Answer 1

【答案】
（1）2
（2）解：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= = =10A，

I2= = =4A，

所以I=I1+I2=10A+4A=14A．

水龍頭1min消耗的電能：W=UIt=220V×14A×60s=1.848×105J．

答：該水龍頭1min消耗的電能為1.848×105J；

（3）解：當(dāng)S旋到熱水檔時(shí)，1min消耗的電能為：W=1.848×105J，

水吸收的熱量為：

Q吸=Wη=1.848×105J×75%=1.386×105J，

由Q吸=cm（t﹣t0）得：

△t= = =33℃

答：水升高的溫度為33℃．

【解析】解：當(dāng)開關(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= 可知：此時(shí)功率最小，可見此時(shí)放出的是溫水；當(dāng)開關(guān)處于位置3時(shí)，電阻R1和R2并聯(lián)接入電路，電路電阻最變小，根據(jù)P= 可知：此時(shí)功率最大，所以此時(shí)放出的是熱水； 溫水檔的功率P溫= = =2200W
答：溫水檔的功率為2200W；
（1）根據(jù)開關(guān)位置的改變，判斷出電路的連接情況，然后根據(jù)P=UI= 判斷功率的大小，由此可知熱水或溫水的檔位；根據(jù)P= 可求得溫水檔的功率．（2）知道R1=22Ω，R2=55Ω，利用I= 分別求出通過電阻的電流，然后根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求總電流，利用焦耳定律求工作1min產(chǎn)生的熱量．（3）當(dāng)S旋到熱水檔時(shí)，由W=Pt計(jì)算正常工作1min消耗的電能；由Q=cm（t﹣t0）計(jì)算水升高的溫度．