Question

【题目】有一台热水器，内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．R1=88Ω，R2=22Ω．
（1）如何控制S1和S2 ， 使热水器处于高温档；
（2）求中温档正常工作时热水器的功率；
（3）低温档正常工作10min内电热丝产生的热量．

Answer 1

【答案】
（1）

解：由P= 可知，电阻越小，功率越大；

当闭合开关S1，并将S2拨至位置a时，R1和R2并联接入电路，此时电路中的总电阻最小，功率最大，热水器处于高温档

答：当闭合开关S1，并将S2拨至位置a时，热水器处于高温档.

（2）

解：由P= 可知，只闭合开关S1时，电路为R1的基本电路，热水器处于中温档；

此时电路的功率：P中= = =550W

答：中温档正常工作时热水器的功率为550W.

（3）

解：由P= 可知，当断开S1，并将S2拨至位置b时，R1和R2串联接入电路，热水器处于低温档；

此时热水器正常工作10min内电热丝产生的热量：Q= t= ×10×60s=2.64×105J

答：低温档正常工作10min内电热丝产生的热量为2.64×105J．

【解析】（1）根据公式P= 可知，加热时电路的总电阻较小，再根据并联电路的电阻特点判断电路中电阻的大小关系，从而可以判断出电热水器处于处于什么状态；（2）先根据P= 判断出电路处于中温档时电路的结构，然后根据P= 求出中温档正常工作时热水器的功率；（3）先根据P= 判断出电路处于低温档时电路的结构，然后根据Q= t求出低温档正常工作10min电热丝产生的热量．
【考点精析】解答此题的关键在于理解电功率的计算公式的相关知识，掌握计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R，以及对焦耳定律的计算公式及其应用的理解，了解焦耳定律公式：Q=I2Rt ，（式中单位Q→焦；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒．）．