Question

【题目】如图为一台两挡式电热水器的内部简化电路，S为温控开关，当S接a时电路中的电流为5A；当S接b时电路消耗的电功率为22W．求：

（1）R1的电阻；
（2）高温挡时电路消耗的电功率；
（3）在低温挡工作10min，电流通过R2产生的热量．

Answer 1

【答案】
（1）

解：当S接a时，电路为R1的简单电路，电热水器处于高温档位，

根据欧姆定律可得：

R1= = =44Ω

（2）

解：高温挡时电路消耗的电功率：

P高=UI高=220V×5A=1100W

（3）

解：当S接b时，两电阻串联，电热水器处于低温档位，

电路中的电流：

I低= = =0.1A，

电路中的总电阻：

R总= = =2200Ω，

∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

∴R2=R总﹣R1=2200Ω﹣44Ω=2156Ω，

工作l0min电流通过R2产生的热量：

Q2=I低2R2t=（0.1A）2×2156Ω×10×60s=12936J

【解析】（1）当S接a时，电路为R1的简单电路，此时电路中的总电阻最小，根据P= 可知，电热水器处于高温档位，根据欧姆定律求出R1的电阻；（2）根据P=UI求出高温挡时电路消耗的电功率；（3）当S接b时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，电功率最小处于低温档位，根据P=UI求出电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R2的阻值，再根据Q=I2Rt求出工作10min电流通过R2产生的热量．