Question

6．在廚房里安裝如圖甲所示俗稱“小廚寶”的電熱水龍頭，使用起來(lái)非常方便，旋轉(zhuǎn)手柄S可處于冷水檔a、溫水檔b或熱水檔c，它的簡(jiǎn)要工作電路如圖乙所示，虛線方框內(nèi)有“小廚寶”的兩個(gè)發(fā)熱電阻（未畫出），溫水檔的發(fā)熱電阻R₁=44Ω，電源電壓為220V．

（1）當(dāng)S旋到b檔位時(shí)，求通電10秒電流產(chǎn)生的熱量．
（2）當(dāng)S旋c檔位時(shí)，水龍頭的電功率為2000W，求此時(shí)發(fā)熱電阻的總阻值．
（3）請(qǐng)你在虛線方框內(nèi)畫出發(fā)熱電阻的電路，并連接到相應(yīng)的檔位和“c”點(diǎn)．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)S旋到b檔位時(shí)，電熱水龍頭處于溫水檔，根據(jù)Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出通電10秒電流產(chǎn)生的熱量；
（2）當(dāng)S旋c檔位時(shí)，電熱水龍頭處于熱水檔，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出此時(shí)發(fā)熱電阻的總阻值；
（3）由電路圖可知，當(dāng)S旋到b檔位時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，當(dāng)S旋c檔位時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，據(jù)此連接電路圖．

解答 解：（1）當(dāng)S旋到b檔位時(shí)，電熱水龍頭處于溫水檔，
則通電10秒電流產(chǎn)生的熱量：
Q_b=W_b=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$t=$\frac{（220V）^{2}}{44Ω}$×10s=1.1×10⁴J；
（2）當(dāng)S旋c檔位時(shí)，電熱水龍頭處于熱水檔，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，此時(shí)發(fā)熱電阻的總阻值：
R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{熱}}$=$\frac{（220V）^{2}}{2000W}$=24.2Ω；
（3）由電路圖可知，當(dāng)S旋到b檔位時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，當(dāng)S旋c檔位時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，如下圖所示：

答：（1）當(dāng)S旋到b檔位時(shí)，通電10秒電流產(chǎn)生的熱量為1.1×10⁴J；
（2）當(dāng)S旋c檔位時(shí)，發(fā)熱電阻的總阻值為24.2Ω；
（3）如上圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電熱公式和電功率公式的應(yīng)用，由電路圖得出電熱水龍頭處于冷水檔、溫水檔、熱水檔時(shí)的電路連接方式是關(guān)鍵．