Question

8．圖甲是某款電熱水龍頭，即開即熱、冷熱兼用，圖乙是它的電路圖．R₁、R₂為電熱絲，通過旋轉(zhuǎn)手柄帶動(dòng)開關(guān)S接通對(duì)應(yīng)的電路，從而實(shí)現(xiàn)冷水、溫水、熱水之間切換．已知電熱水龍頭的額定電壓是220V，溫水時(shí)額定功率是2000W，R₂的阻值為48.4Ω．不考慮溫度對(duì)電阻絲的影響，熱水時(shí)水龍頭30s內(nèi)產(chǎn)生的電熱是9×10⁴J．

Answer 1

分析 由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)S接通2時(shí)，電路為R₁的簡單電路，電熱水龍頭流出的是溫水；當(dāng)開關(guān)S接通3時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，電熱水龍頭流出的是熱水，根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響可知R₁的功率不變，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R₂的功率，電路的總功率等于兩電熱絲的功率之和，根據(jù)Q=W=Pt求出熱水時(shí)水龍頭30s內(nèi)產(chǎn)生的電熱．

解答 解：由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)S接通2時(shí)，電路為R₁的簡單電路，電熱水龍頭流出的是溫水；
當(dāng)開關(guān)S接通3時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，電熱水龍頭流出的是熱水，
因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，
所以，R₁的功率不變，即P₁=P_溫=2000W，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，R₂的功率：
P₂=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（220V）^{2}}{48.4Ω}$=1000W，
因電路中總功率等于各用電器功率之和，
所以，熱水時(shí)電熱水龍頭的功率：
P_熱=P₁+P₂=2000W+1000W=3000W，
熱水時(shí)水龍頭30s內(nèi)產(chǎn)生的電熱：
Q=W=P_熱t=3000W×30s=9×10⁴J．
故答案為：9×10⁴．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式、電熱公式的靈活應(yīng)用，分析好開關(guān)處于不同位置時(shí)電熱水龍頭的狀態(tài)是關(guān)鍵．