Question

10．如图甲是小羽同学家新安装的一种速热水龙头，旋转手柄可控制流出的水为冷水、温水或热水．图乙是它的内部电路简图，R₁、R₂是电热丝．只闭合S₁时出温水，此时电路的功率为2200W；S₁和S₂都闭合时出热水，此时电路中的电流为15A．
请你计算：
（1）水龙头出温水时，电路中的电流多大？
（2）持续出温水 5s时，消耗多少电能？
（3）电热丝R₂的电阻多大？

Answer 1

分析 （1）已知水龙头的额定电压和温水功率，利用公式I=$\frac{P}{U}$计算出温水时电路中的电流；
（2）已知温水功率，利用P=$\frac{W}{t}$可求得消耗的电能；
（3）S₁和S₂都闭合出热水时，R₁与R₂并联，根据并联电路的电流特点可求得通过R₂的电流，然后利用欧姆定律公式变形可求得电热丝R₂的电阻．

解答 解：（1）由公式P=UI，可得出温水时的电流
I₁=$\frac{{P}_{温}}{U}$=$\frac{2200W}{220V}$=10A，
（2）由公式P=$\frac{W}{t}$，可得，温水5s消耗的电能：
W_温=P_温t=2200W×5s=11000J；
（3）S₁和S₂都闭合出热水时，R₁与R₂并联，则U₁=U₂=U=220V，
则通过R₂的电流I₂=I-I₁=15A-10A=5A，
由公式I=$\frac{U}{R}$，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{220V}{5A}$=44Ω．
答：（1）水龙头出温水时，电路中的电流为10A；
（2）持续出温水5s时，消耗11000J电能；
（3）电热丝R₂的电阻为44Ω．

点评 此题是一道电热综合题，考查了电功率变形公式和欧姆定律变形公式的应用，计算环节不复杂，是一道基础题．掌握基本公式及其变形，是正确解答此类问题的关键．