Question

17．如图所示为小西同学设计的电热水器原理图，该电热水器具有加热、保温功能．其中R为热敏电阻，电源电压U₁恒定．当电磁铁线圈中的电流I＜I₀时，上方触点s和静触点c接通；当电磁铁线圈中的电流I≥I₀时，电磁铁的衔铁被吸下，下方触点m、n和静触点a、b接通．热敏电阻R和加热电路中的三只加热电阻R₁、R₂、R₃均置于储水箱中，已知R₁=33Ω、R₂=66Ω、R₃=154Ω、U₂=220V．则下列说法正确的是（　　）

• A． 电磁铁的上端为S极
• B． 衔铁被吸下时，电热水器为保温状态
• C． 衔铁被吸下时，电路的总电阻值为99Ω
• D． 电热水器的加热功率为2200W

Answer 1

分析 A、根据安培定则可确定电磁铁的NS极；
B、由电路图知：衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a、b接通时，加热电路中电阻最小，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知电路功率最大，处于加热状态；当继电器上方触点和触点c接通时，加热电路电阻较大，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知电路功率较小，电路处于保温状态；
C、衔铁被吸下时，电阻R₁与R₂并联，由并联电路特点可以求出加热电路的总电阻；
D、根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得电热水器的加热功率．

解答 解：A、由安培定则可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极，故A错误；
B、由电路图知：衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a、b接通时，加热电路中电阻最小，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知电路功率最大，处于加热状态；故B错误；
C、由电路图知：衔铁被吸下时，R₁、R₂并联，
由并联电路的特点知：$\frac{1}{{R}_{总}}$=$\frac{1}{{R}_{1}}$+$\frac{1}{{R}_{2}}$，即$\frac{1}{{R}_{总}}$=$\frac{1}{33Ω}$+$\frac{1}{66Ω}$，解得R_总=22Ω，
D、电热水器的加热功率P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{总}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{22Ω}$=2200W．故D正确．
故选：D．

点评 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、热量公式的灵活应用，判断用电器状态，从图象中提取出有用的信息，熟练掌握基本公式，根据需要灵活变形，是解决此类综合题的基础．