Question

【題目】如圖為一臺兩擋式電熱水器的內部簡化電路，S為溫控開關，當S接a時電路中的電流為5A；當S接b時電路消耗的電功率為22W．求：
（1）R1的電阻；
（2）高溫擋時電路消耗的電功率；
（3）在低溫擋工作l0min，電流通過R2產生的熱量．

Answer 1

【答案】
（1）解：當S接a時，電路為R1的簡單電路，電熱水器處于高溫檔位，

根據歐姆定律可得：

R1= = =44Ω

（2）解：高溫擋時電路消耗的電功率：

P高=UI高=220V×5A=1100W

（3）解：當S接b時，兩電阻串聯，電熱水器處于低溫檔位，

電路中的電流：

I低= = =0.1A，

電路中的總電阻：

R總= = =2200Ω，

∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

∴R2=R總﹣R1=2200Ω﹣44Ω=2156Ω，

工作l0min電流通過R2產生的熱量：

Q2=I低2R2t=（0.1A）2×2156Ω×10×60s=12936J

【解析】（1）當S接a時，電路為R1的簡單電路，此時電路中的總電阻最小，根據P= 可知，電熱水器處于高溫檔位，根據歐姆定律求出R1的電阻；（2）根據P=UI求出高溫擋時電路消耗的電功率；（3）當S接b時，兩電阻串聯，電路中的總電阻最大，電功率最小處于低溫檔位，根據P=UI求出電路中的電流，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯求出R2的阻值，再根據Q=I2Rt求出工作l0min電流通過R2產生的熱量．