Question

【題目】如圖是某型號電熱水器的電路原理圖．R1、R2為電熱絲，通過開關S在1、2、3之間接通對應的電路，從而實現斷電、加熱、保溫之間的切換．已知該電熱水器的保溫功率為1.1kw，R2=8.8Ω．

導線橫截面積S/mm2	1	1.5	2.5	4	6
銅芯線允許長期負載電流I/A	6～8	8～16	16～25	25～32	32～40

（1）求電熱絲R1的阻值．
（2）通過計算說明安裝該電熱水器時，至少應選擇下表中橫截面積為多大的銅芯導線．
（3）若某次在保溫功能下使用該熱水器10min，熱水器共消耗電能5.346×105J，求此時加在熱水器兩端的電壓U實 ．

Answer 1

【答案】
（1）解：∵U=220V，P保溫=1.1kW

∴電熱絲R1的阻值：R1= =44Ω；

（2）解：通過電熱絲R1的電流：I1= =5A，

通過電熱絲R2的電流：I2= =25A，

干路電流I=I1+I2=5A+25A=30A，因此選擇橫截面積為4mm2的導線；

（3）解：∵Q=W= t

∴加在熱水器兩端的電壓：U= =198V．

【解析】（1）開關接觸點2時，電路中只有R1工作，電熱水器處于保溫狀態，利用電功率公式的變形公式計算電阻R1的阻值；
（2）開關接觸點3時，兩電阻并聯在電路中，電熱水器處于加熱狀態，此時電路中的電流最大，利用歐姆定律分別計算出通過兩個電阻的電流，再根據并聯電路電流的特點，計算出干路中的最大電流，再從表中選取合適的導線；
（3）根據電功公式計算此時的實際電壓 .
【考點精析】認真審題，首先需要了解歐姆定律及其應用(歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 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）)，還要掌握電功計算公式的應用(利用W=UIt計算電功時注意：①式中的W.U.I和t是在同一段電路； ②計算時單位要統一；③已知任意的三個量都可以求出第四個量．計算電功還可用以下公式：W=I2Rt ；W=Pt；W=U2 /R*t)的相關知識才是答題的關鍵．