Question

【题目】（6分）在物理小组课外活动中，慧龙小组同学利用两段阻值不同的电热丝R1和R2，设计成高中低三档位的电热器，电路图如图所示，其中R1=2R2．在安全情况下，用三档分别给同一容器中质量相同的水加热（水均未沸腾）．

(1)求R1的阻值是多少？

(2)电热器用中温档工作时，水温升高8℃消耗的电能是多少？

(3)结合表中信息，通过计算分析比较用高温档还是低温档更节能？

Answer 1

【答案】（1）484欧；（2）9.6×104J；（3）高温档

【解析】试题(1) S1闭合，S2断开，为低温档，只有R1工作， 则；

(2) S2闭合，S1断开，为中温档，只有R2工作，

因为，所以中温档工作8min消耗电能为9.6×104J.

(3) S1、S2都闭合，R1、R2并联，为高温档

高温档工作6min消耗电能为

则水升高1℃消耗电能

低温档消耗电能为

则水升高1℃消耗电能

因为1.08×104J＜1.35×104J，且两档加热水的质量相同，所以加热等质量的水升高1℃，高温档比低温档消耗电能少，用高温档节能.