Question

10．如图是某款电热水龙头的电路原理图，R₁、R₂为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的切换．当开关同时接触2、3触点时，水龙头放出的是温水（选填“冷”、“温”“热”）．若水龙头在温水挡正常工作时电功率为2000W，R₂=2R₁，则它在热水挡正常工作10s消耗的电能为3×10⁴ J．

Answer 1

分析 根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析解答，分析功率大小，确定状态；
利用W=Pt求出正常工作时消耗的电能．

解答 解：当开关同时接触1、2触点时，两电阻出断路状态，电功率为零，水龙头出冷水；
当开关同时接触2、3触点时，电路中只有R₁接入电路，电路中的电阻最大，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，在电压一定时，电功率最小，处于保温状态，水龙头放出的是温水；
当开关同时接触3、4触点时，两电阻并联，电路中电阻最小，电功率最大，处于加热状态，水龙头出热水；
因为R₂=2R₁，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，当电压相等时，R₂消耗的功率为R₁的$\frac{1}{2}$，故R₂功率为P₂=$\frac{1}{2}$×2000W=1000W，
加热档位时的总功率为：P=P₁+P₂=2000W+1000W=3000W，
由P=$\frac{W}{t}$可得，在加热档正常工作10s消耗的电能为：W=Pt=3000W×10s=3×10⁴J．
故答案为：温；3×10⁴．

点评 此题主要考查学生对于电功率的理解，结合实际电路分析用电器的状态是能力的考查．