Question

10．家樂牌電熱水器的簡化電路如圖所示，A為自動溫度開關(guān)，當水的溫度達到設(shè)定溫度時自動斷開電路，低于設(shè)定溫度時，自動接通電路．S是熱水器的功率選擇開關(guān)，可選擇高、低兩種加熱功率，R₁、R₂都是發(fā)熱電阻器．主要的技術(shù)指標如表：

額定電壓（V）	220	發(fā)熱電阻類型	電熱管
輸入功率一檔（W）	2200	輸入功率二檔（W）	1210
溫度范圍（℃）	20-78	容積（L）	20

則
（1）當熱水器使用高溫檔，正常工作時，電路中的電流是多少？
（2）R₁的阻值是多大？
（3）如果在用電高峰期，電壓只有200V，這時功率開關(guān)S撥到2時，該電熱水器的實際功率為多大？

Answer 1

分析 （1）由表格數(shù)據(jù)可知，熱水器使用高溫檔即輸入功率一檔時的功率，根據(jù)P=UI求出正常工作時電路中的電流；
（2）由電路圖可知，S接1時電路為R₁的簡單電路，電路中的電阻最小，熱水器的功率最大，處于高溫檔，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R₁的阻值；
（3）開關(guān)S撥到2時，R₁與R₂串聯(lián)，電路中的電阻最大，熱水器的功率最小，處于低溫檔，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路中的總電阻，再根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電壓只有200V時該電熱水器的實際功率．

解答 解：（1）由表格數(shù)據(jù)可知，當熱水器使用高溫檔正常工作時的功率P₁=2200W，
由P=UI可得，電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{1}}{U}$=$\frac{2200W}{220V}$=10A；
（2）當S接1時，電路為R₁的簡單電路，熱水器處于高溫檔，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{（220V）^{2}}{2200W}$=22Ω；
（3）開關(guān)S撥到2時，R₁與R₂串聯(lián)，熱水器處于低溫檔，
此時電路中的總電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1210W}$=40Ω，
電壓只有200V時該電熱水器的實際功率：
P_2實=$\frac{{{U}_{實}}^{2}}{R}$=$\frac{（200V）^{2}}{40Ω}$=1000W．
答：（1）當熱水器使用高溫檔，正常工作時，電路中的電流是10A；
（2）R₁的阻值是22Ω；
（3）如果在用電高峰期，電壓只有200V，這時功率開關(guān)S撥到2時，該電熱水器的實際功率為1000W．

點評 本題考查了電功率公式的靈活運用，關(guān)鍵是弄清熱水器兩種加熱方式功率和電路的對應關(guān)系．