Question

【题目】如图是一种电热水龙头和它的电路简图．旋转手柄可使扇形开关S同时接触西个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水．已知R1、R2是电热丝，R1=22Ω，R2=55Ω．求：
（1）当S旋转到（选填“1”、“2”或“3”）的位置时流出的水是温水，并计算温水档的功率．
（2）试计算流出水为热水时，该水龙头1min消耗的电能；
（3）若该水龙头1min能放．出约1kg的水，加热效率为75%，试计算流出水为热水时，水升高的温度．

Answer 1

【答案】
（1）解：当开关处于位置2时，只有电阻R1接入电路，电路电阻最大，根据P= 可知：此时功率最小，可见此时放出的是温水；当开关处于位置3时，电阻R1和R2并联接入电路，电路电阻最变小，根据P= 可知：此时功率最大，所以此时放出的是热水； 温水档的功率P温= = =2200W；
答：2；温水档的功率为2200W；
（2）解：S旋到热水档时，电阻R1和R2并联接入电路，

根据欧姆定律得：I1= = =10A，

I2= = =4A，

所以I=I1+I2=10A+4A=14A．

水龙头1min消耗的电能：W=UIt=220V×14A×60s=1.848×105J．

答：该水龙头1min消耗的电能为1.848×105J；

（3）解：当S旋到热水档时，1min消耗的电能为：W=1.848×105J，

水吸收的热量为：

Q吸=Wη=1.848×105J×75%=1.386×105J，

由Q吸=cm（t﹣t0）得：

△t= = =33℃．

答：水升高的温度为33℃．

【解析】（1）根据开关位置的改变，判断出电路的连接情况，然后根据P=UI= 判断功率的大小，由此可知热水或温水的档位；根据P= 可求得温水档的功率．（2）知道R1=22Ω，R2=55Ω，利用I= 分别求出通过电阻的电流，然后根据串联电路的电流特点求总电流，利用焦耳定律求工作1min产生的热量．（3）当S旋到热水档时，由W=Pt计算正常工作1min消耗的电能；由Q=cm（t﹣t0）计算水升高的温度．