Question

【題目】在物理小組課外活動中，王同學利用兩段阻值不同的電熱絲R1和R2 ， 設(shè)計成高中低三檔位的電熱器，電路圖如圖所示，其中R1=2R2 ， 在安全情況下，用三檔分別給同一容器中質(zhì)量相同的水加熱（水都沒沸騰）．

電熱器檔位	額定電壓	額定功率	水升高的溫度	加熱時間
高溫	220V		16℃	2min
中溫			8℃	1min20s
低溫		100W	4℃	2min

（1）求R1的阻值是多少？
（2）電熱器用中溫檔工作時，水溫升高8℃消耗的電能是多少？
（3）高溫檔的額定功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：S1閉合，S2斷開，只有R1工作，低溫檔：

由P= 得，

R1= = =484Ω

（2）解：由于R1＞R2，P= 可知，當S2閉合，S1斷開，只有R2工作時為中溫檔：

R2= R1=242Ω，

P中= = =200W，

因為W中=P中t中=200W×80s=1.6×104J

（3）解：S1S2閉合，R1R2并聯(lián)時為高溫檔：

P高=P低+P中=100W+200W=300W

【解析】（1）已知額定電壓和額電功率，由P= 計算電阻大小；（2）先計算中溫檔電阻大小，再根據(jù)P= 計算功率大小，根據(jù)W中=P中t中計算消耗電能大小；（3）高溫檔的額定功率為兩個電阻功率的和．
【考點精析】本題主要考查了歐姆定律及其應(yīng)用和電功的計算的相關(guān)知識點，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）才能正確解答此題．