Question

【題目】如圖甲為一臺(tái)電熱水器的銘牌（有一項(xiàng)內(nèi)容模糊不清），電熱水器內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖乙所示，R1、R2均力電熱絲，問(wèn)：

(1)電路在什么情況下處于低溫?fù)�？在低溫�(fù)跽�常工作時(shí)的額定功率是多少？

(2)電路在什么情況下處于中昷擋？在中溫?fù)豕ぷ?/span>10min產(chǎn)生的熱量是多少？

(3)熱水器在高溫?fù)跽�常工作時(shí)的額定電流是多少？（結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

【答案】(1)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2接b；440W；(2)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2接b；6.6×105J；(3)8.3A。

【解析】

(1)由電路圖可知，開(kāi)關(guān)S1閉合、S2接a時(shí)，R1與R2并聯(lián)；開(kāi)關(guān)S1閉合、S2接b時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路；開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2接a時(shí)，電路斷路；開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2接b時(shí)，R1與R2串聯(lián)，根據(jù)可知，電路中的電阻越大，電路的總功率越小，電熱水器處于低溫檔，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知低溫檔的電流，根據(jù)求出低溫?fù)跽�常工作時(shí)的額定功率；

(2)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2接b時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電熱水器處于中溫檔，根據(jù)歐姆定律求出R1的阻值，利用求出在中溫?fù)豕ぷ?/span>10min產(chǎn)生的熱量；

(3)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2接b時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電熱水器處于低溫檔，根據(jù)歐姆定律求出電路的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出R2的阻值；開(kāi)關(guān)S1閉合、S2接a時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電熱水器處于高溫檔，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律求出熱水器在高溫?fù)跽�常工作時(shí)的額定電流。

(1)由電路圖可知，開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2接a時(shí)，電路斷路；

開(kāi)關(guān)S1閉合、S2接a時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電路的總電阻最小，由可知，電路的總功率最大，電熱水器處于高溫檔；

同理可知，開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2接b時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電路的總電阻最大，電路的總功率最小，電熱水器處于低溫檔；

開(kāi)關(guān)S1閉合、S2接b時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電熱水器處于中溫檔；

則在低溫?fù)跽�常工作時(shí)的額定功率：

；

(2)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2接b時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電熱水器處于中溫檔，由可得，R1的阻值：

，

在中溫?fù)豕ぷ?/span>10min產(chǎn)生的熱量：

；

(3)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2接b時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電熱水器處于低溫檔，此時(shí)電路中的總電阻：

，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以R2的阻值：

；

開(kāi)關(guān)S1閉合、S2接a時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電熱水器處于高溫檔，因并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等，所以熱水器在高溫?fù)跽�常工作時(shí)的額定電流：

。

答：(1)電路在開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2接b時(shí)處于低溫?fù)�；在低溫�(fù)跽�常工作時(shí)的額定功率是440W；(2)電路在開(kāi)關(guān)S1閉合、S2接b時(shí)處于中昷擋；在中溫?fù)豕ぷ?/span>10min產(chǎn)生的熱量是6.6×105J；(3)熱水器在高溫?fù)跽�常工作時(shí)的額定電流是8.3A。