Question

（6分） 如圖甲是電熱水龍頭，“即開即熱、冷熱兼用”。如圖乙是它的電路原理圖，R₁、R₂為電熱絲，通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄帶動(dòng)開關(guān)S在1、2、3之間接通對(duì)應(yīng)的電路，從而實(shí)現(xiàn)冷水、溫水、熱水之間的切換。它的有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下表。請(qǐng)回答下列問題：

（1）開關(guān)處于位置2時(shí)，它放出的是熱水還是溫水， 請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。
（2）開關(guān)置于溫水檔時(shí)，每分鐘可將14℃的冷水加熱至32℃；開關(guān)置于熱水檔時(shí)，每分鐘可將相同質(zhì)量的水從14℃加熱至50℃，求這兩檔水龍頭的電熱效率之比。
（3）根據(jù)題中獲得的信息，請(qǐng)你從物理學(xué)角度就該水龍頭“溫”、“熱”兩檔的使用進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)。

Answer 1

（1）開關(guān)處于位置2時(shí)，只有R₁工作，此時(shí)水龍頭的電功率小于R₁、R₂并聯(lián)時(shí)的電功率，因此，它放出的是溫水。
（2）7/10
（3）①使用熱水檔比使用溫水檔的電熱效率高，更加節(jié)能。
　　　②使用熱水檔比使用溫水檔的電流大，安全隱患更大。

試題分析：當(dāng)開關(guān)置于溫水檔時(shí)，水龍頭的效率為：η₁=Q_吸/W₁=cm△t₁/P₁ t；當(dāng)開關(guān)置于熱水檔時(shí)，說(shuō)龍頭的效率為：η₂=Q_吸/W₂="cm" /P₂ t。整理得，所以效率比為:
η₁/η₂= P₂△t₁/ P₁△t₂=2800W×（32℃-14℃）/2000W×（50℃-14℃）=7/10。使用熱水檔時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)使初溫和質(zhì)量相同的水溫度升高的高，放出的熱量多，所以熱效率高；但是使用熱水檔時(shí)，電功率較大，電路中電流大，安全隱患大。