Question

【題目】如圖是一種電熱水龍頭和它的電路簡圖．旋轉手柄可使扇形開關S同時接觸西個相鄰觸點，從而控制流出的水為冷水、溫水或熱水．已知R1、R2是電熱絲，R1=22Ω，R2=55Ω．求：
（1）當S旋轉到（選填“1”、“2”或“3”）的位置時流出的水是溫水，并計算溫水檔的功率．
（2）試計算流出水為熱水時，該水龍頭1min消耗的電能；
（3）若該水龍頭1min能放．出約1kg的水，加熱效率為75%，試計算流出水為熱水時，水升高的溫度．

Answer 1

【答案】
（1）解：當開關處于位置2時，只有電阻R1接入電路，電路電阻最大，根據(jù)P= 可知：此時功率最小，可見此時放出的是溫水；當開關處于位置3時，電阻R1和R2并聯(lián)接入電路，電路電阻最變小，根據(jù)P= 可知：此時功率最大，所以此時放出的是熱水； 溫水檔的功率P溫= = =2200W；
答：2；溫水檔的功率為2200W；
（2）解：S旋到熱水檔時，電阻R1和R2并聯(lián)接入電路，

根據(jù)歐姆定律得：I1= = =10A，

I2= = =4A，

所以I=I1+I2=10A+4A=14A．

水龍頭1min消耗的電能：W=UIt=220V×14A×60s=1.848×105J．

答：該水龍頭1min消耗的電能為1.848×105J；

（3）解：當S旋到熱水檔時，1min消耗的電能為：W=1.848×105J，

水吸收的熱量為：

Q吸=Wη=1.848×105J×75%=1.386×105J，

由Q吸=cm（t﹣t0）得：

△t= = =33℃．

答：水升高的溫度為33℃．

【解析】（1）根據(jù)開關位置的改變，判斷出電路的連接情況，然后根據(jù)P=UI= 判斷功率的大小，由此可知熱水或溫水的檔位；根據(jù)P= 可求得溫水檔的功率．（2）知道R1=22Ω，R2=55Ω，利用I= 分別求出通過電阻的電流，然后根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點求總電流，利用焦耳定律求工作1min產生的熱量．（3）當S旋到熱水檔時，由W=Pt計算正常工作1min消耗的電能；由Q=cm（t﹣t0）計算水升高的溫度．