Question

【題目】某電熱水器簡化電路如圖所示，其額定電壓為 220V，通過控制開關(guān) S2 有快速升溫和低速升溫兩個(gè)加熱檔位。如果低速升溫檔的電功率為 550W，其內(nèi)部電路由發(fā)熱電阻 R1 和R2 組成，且 R1=2R2，試求：

(1)快速升溫檔的電功率是多大？

(2)在額定電壓下，快速升溫檔位工作時(shí)將 4kg、初溫 20℃的水加熱至 86℃需要多長時(shí)間？不計(jì)熱量損失，水的比熱容 c 水=4.2×103J/（kg℃）

Answer 1

【答案】(1)1650W；(2)672s

【解析】

(1)由電路圖可知，只閉合開關(guān)S1時(shí)，電路為R1的簡單電路，此時(shí)電路中的總電阻較大(比并聯(lián)的總電阻大)，電熱水器的總功率小，處于低溫檔，由

可得，R1的電阻

由電路圖可知，閉合開關(guān)S1、S2 時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電熱水器處于高溫檔，由R1=2R2可得，R2的阻值

因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，R2 的電功率

則高溫檔的電功率

(2)將40kg、初溫20℃的水加熱至86℃時(shí)水吸收的熱量

不計(jì)熱量損失，則電熱水器消耗的電能

由可得，需要的加熱時(shí)間

答：(1)快速升溫檔的電功率是1650W。

(2)在額定電壓下，快速升溫檔位工作時(shí)將 4kg、初溫 20℃的水加熱至 86℃需要672s。