Question

【题目】电热水器目前成为很多家庭装修的选择，它使用方便、安静，并且现在的很多电热水器都越来越智能化了，小李家中新购置了一台挂式电热水器，他查看了电热水器说明书后，将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图，该热水器设有高、中、低三挡，电热丝R1=50Ω，电热丝R2=220Ω，电热转化效率为84％，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）

(1)电热丝R1工作时，通过其中的电流为______A；

(2)该电热水器高温挡加热的热功率为_________W；

(3)如用热水器的低温挡将22kg水从20℃加热到60℃需要时间为______min（结果保留整数）。

Answer 1

【答案】4.4 1188 333

【解析】

(1)[1]电热丝R1工作时，通过其中的电流为

I1==4.4A

(2)[2]由电路图可知，当两个开关都闭合时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，电源电压一定，由P=可知，此时电路的总功率最大，热水器处于高温挡，所以高温挡的加热功率

P高温=P1+P2==968W+220W=1188W

(3)[3]将22kg水从20℃加热到60℃吸收的热量

Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×22kg×(60℃-20℃)=3.696×106J

由电路图可知，闭合S2时，只有R2连入电路中，电路中电阻最大，功率最小，热水器处于低温挡

P低温=P2==220W

由题可知，电热转化效率为84%，所以

Q=84%W=84%P低温t

所以加热时间

t==2×104s≈333min