在學(xué)校創(chuàng)新比賽中,小亮同學(xué)設(shè)計了一個多檔位的電熱水器.如圖甲所示是他設(shè)計的電熱水器的工作原理圖,R1和R2是兩根電熱絲.他設(shè)計的旋轉(zhuǎn)開關(guān)如圖乙所示,旋轉(zhuǎn)開關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤,在圓盤的邊緣依次有共10個金屬觸點(diǎn)(在圖乙中用“”表示,“”中標(biāo)有1、2、3、4編號,編號相同的觸點(diǎn)用導(dǎo)線連接).可以繞中心軸轉(zhuǎn)動的開關(guān)旋鈕兩端各有一個金屬滑片,轉(zhuǎn)動開關(guān)旋鈕可以將相鄰的觸點(diǎn)連接.例如,圖乙中,旋鈕上的箭頭指向圖中位置D,此時,金屬滑片將1、2兩點(diǎn)接通,同時另一端也將3、4兩點(diǎn)接通.當(dāng)旋鈕上的箭頭指向A、B、C、D不同位置時,可以實(shí)現(xiàn)四檔加熱功率.他設(shè)計的四檔加熱功率如下表所示:
溫度檔位 | 高溫 | 中溫2 | 中溫1 | 低溫 |
加熱功率/W | 1100 | 660 | 440 | 264 |
(1)如果要實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)開關(guān)沿某個方向轉(zhuǎn)動時,加熱功率依次遞減或遞增,通過計算,分析說明電熱絲R
1和R
2的阻值應(yīng)分別為多大?
(2)小亮根據(jù)計算結(jié)果,借助電池組、電壓表和電流表分別截取了電阻大小符合要求的兩根電熱絲,并按電路圖連接好.經(jīng)檢查無誤后,小亮將電熱器接入了家庭電路,同時借助電能表和手表測量電熱器在不同檔位工作時的實(shí)際消耗的電功率,結(jié)果發(fā)現(xiàn)每一檔的實(shí)際功率均小于按照電熱絲電阻值計算的結(jié)果,測量后發(fā)現(xiàn)電源電壓為220V.請簡單解釋產(chǎn)生這種的偏差原因.
(3)使用中他發(fā)現(xiàn)水溫開始升高較快,后來水溫升高越來越慢,最后甚至?xí)3帜硞溫度就再升高,此時水并沒有沸騰.并且選擇加熱檔位功率越小,水能夠達(dá)到的最高溫度越低,這是為什么?