Question

【題目】圖甲所示為某品牌家用熱水器的簡化電路圖，S1是手動開關，置于熱水器外部；S2是溫控開關，置于熱水器內部，當水溫低于40℃時自動閉合，達到40℃時自動斷開，R1與R2均為用來發熱且阻值不變的電熱絲，使用時，手動閉合開關S1，電熱水器開始工作。圖乙為該電熱水器部分參數。

(1)該熱水器正常工作時電熱絲R1的阻值是多少？

(2)熱水器正常加熱時，通過R2的電流是多大？

(3)假設關閉家中的其它所用用電器，只讓該熱水器接入電路燒水5min，剛好將水箱中水溫升到40℃，觀察到家中電能表（如圖丙所示）上的轉盤轉了200r，則此時熱水器兩端的實際電壓多大？

Answer 1

【答案】(1)220Ω；(2)10A；(3)200V

【解析】

(1)由圖可知，當S1S2均閉合時，R1R2并聯接入電路，此時電路總電阻最小，總功率最大，為加熱檔，當只閉合S1時，僅R1接入電路，此時電路總電阻最大，總功率最小，為保溫檔。

電熱絲R1單獨工作時，為保溫檔，則R1電阻為

(2)熱水器正常加熱時，R2的功率為

則通過R2的電流為

(3)電能表的轉盤轉過200r，熱水器消耗的電能為

熱水器消耗的實際功率為

由可得

則

可得

答：(1)電熱絲R1的阻值是220Ω；

(2)熱水器正常加熱時，通過R2的電流是10A；

(3)熱水器兩端的實際電壓200V。