Question

【題目】（9分）一種電熱水龍頭俗稱“小廚寶”，通常安裝在廚房里以便提供熱水，如圖是它的實物圖和內部電路圖．旋轉手柄可使扇形開關S同時接觸兩個相鄰觸點，從而控制水龍頭流出的水為冷水、溫水或熱水．已知R1、R2是電阻絲，其中R2=44Ω，溫水檔的電功率是880W[水的比熱容是4.2×103J/（kg℃）回答或求解下列問題：

（1）當S旋到位置1時，水龍頭流出 水；當S旋到位置3時，水龍頭流出 水．（選填“冷”、“溫”或“熱”）

（2）當S旋到位置2時，小廚寶正常工作30s將0.5kg的水從20℃加熱到50℃，水吸收了多少熱量？

（3）電熱絲R1的阻值是多少？

（4）當S旋到熱水檔時，小廚寶正常工作60s消耗的電能是多少？

Answer 1

【答案】（1）冷；熱；（2）6.3×104J的熱量；（3）55Ω；（4）118800J

【解析】試題分析：（1）當開關處于位置1時，處于開路，放出的是冷水；當開關處于位置2時，只有電阻R1接入電路，電路電阻最大，由P=U2/R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并聯接入電路，電路電阻最變小，由P=U2/R可知，此時功率最大，所以此時放出的是熱水；

（2）水吸收的熱量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×0.5kg×（50℃﹣20℃）=6.3×104J；

（3）已知溫水功率P溫水=2.2kW=2200W，由P=U2/R可得，R1=U2/P溫水=（220V）2/880W=55Ω；

（4）當開關處于位置3時，電阻R1和R2并聯接入電路，R并=R1R2/（R1+R2）=55Ω×44Ω/（55Ω+44Ω）=220Ω/9，

W=U2t/R=U2t/R并==118800J。