Question

8．图甲是某款电热水龙头，即开即热、冷热兼用，图乙是它的电路图．R₁、R₂为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换．已知电热水龙头的额定电压是220V，温水时额定功率是2000W，R₂的阻值为48.4Ω．不考虑温度对电阻丝的影响，热水时水龙头30s内产生的电热是9×10⁴J．

Answer 1

分析 由电路图可知，当开关S接通2时，电路为R₁的简单电路，电热水龙头流出的是温水；当开关S接通3时，R₁与R₂并联，电热水龙头流出的是热水，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知R₁的功率不变，根据并联电路的电压特点和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R₂的功率，电路的总功率等于两电热丝的功率之和，根据Q=W=Pt求出热水时水龙头30s内产生的电热．

解答 解：由电路图可知，当开关S接通2时，电路为R₁的简单电路，电热水龙头流出的是温水；
当开关S接通3时，R₁与R₂并联，电热水龙头流出的是热水，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，R₁的功率不变，即P₁=P_温=2000W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，R₂的功率：
P₂=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（220V）^{2}}{48.4Ω}$=1000W，
因电路中总功率等于各用电器功率之和，
所以，热水时电热水龙头的功率：
P_热=P₁+P₂=2000W+1000W=3000W，
热水时水龙头30s内产生的电热：
Q=W=P_热t=3000W×30s=9×10⁴J．
故答案为：9×10⁴．

点评 本题考查了并联电路的特点和电功率公式、电热公式的灵活应用，分析好开关处于不同位置时电热水龙头的状态是关键．