Question

【題目】有一臺熱水器，內部簡化電路如圖所示，R1和R2均為電熱絲．R1=88Ω，R2=22Ω．
（1）如何控制S1和S2 ， 使熱水器處于高溫檔；
（2）求中溫檔正常工作時熱水器的功率；
（3）低溫檔正常工作10min內電熱絲產生的熱量．

Answer 1

【答案】
（1）

解：由P= 可知，電阻越小，功率越大；

當閉合開關S1，并將S2撥至位置a時，R1和R2并聯接入電路，此時電路中的總電阻最小，功率最大，熱水器處于高溫檔

答：當閉合開關S1，并將S2撥至位置a時，熱水器處于高溫檔.

（2）

解：由P= 可知，只閉合開關S1時，電路為R1的基本電路，熱水器處于中溫檔；

此時電路的功率：P中= = =550W

答：中溫檔正常工作時熱水器的功率為550W.

（3）

解：由P= 可知，當斷開S1，并將S2撥至位置b時，R1和R2串聯接入電路，熱水器處于低溫檔；

此時熱水器正常工作10min內電熱絲產生的熱量：Q= t= ×10×60s=2.64×105J

答：低溫檔正常工作10min內電熱絲產生的熱量為2.64×105J．

【解析】（1）根據公式P= 可知，加熱時電路的總電阻較小，再根據并聯電路的電阻特點判斷電路中電阻的大小關系，從而可以判斷出電熱水器處于處于什么狀態；（2）先根據P= 判斷出電路處于中溫檔時電路的結構，然后根據P= 求出中溫檔正常工作時熱水器的功率；（3）先根據P= 判斷出電路處于低溫檔時電路的結構，然后根據Q= t求出低溫檔正常工作10min電熱絲產生的熱量．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解電功率的計算公式的相關知識，掌握計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R，以及對焦耳定律的計算公式及其應用的理解，了解焦耳定律公式：Q=I2Rt ，（式中單位Q→焦；I→安(A)；R→歐(Ω)；t→秒．）．