如图1所示为某型号室内电加热器.有高温和低温两个挡位.额定电压为220V.高温挡和低温挡功率分别为2200W和1000W.简化电路如图2所示．(1)使用电加热器时.要插入三孔插座.是为了将金属外壳与地线相连.当开关S1闭合.S2断开时.电加热器处于低温挡．(2)请计算电阻丝R1的阻值和通过电阻丝R2的电流． (3)在额定电压下.使用高温挡工作3小时.电加热器产生� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

2．如图1所示为某型号室内电加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡功率分别为2200W和1000W，简化电路如图2所示．

（1）使用电加热器时，要插入三孔插座，是为了将金属外壳与地线相连，当开关S₁闭合、S₂断开时，电加热器处于低温挡．
（2）请计算电阻丝R₁的阻值和通过电阻丝R₂的电流．（结果保留一位小数）
（3）在额定电压下，使用高温挡工作3小时，电加热器产生的热量是多少焦耳？

分析（1）①三孔插座的接法是左零右火上接地，三脚插头的接法是中上的要与用电器外壳相连；
②当开关S₁闭合、S₂断开时，电路为R₁的简单电路，电路中的总电阻最大，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知电路的总功率最小，据此进行解答；
（2）根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电阻丝R₁的阻值，当开关S₁、S₂闭合时，R₁与R₂并联，电路中的总电阻最小，由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知电路的总功率最大，电加热器处于高温档，高温档的功率减去低温档的功率即为R₂的功率，根据P=UI求出通过电阻丝R₂的电流；
（3）额定电压下用电器的功率和额定功率相等，根据Q=W=Pt求出使用高温挡工作3小时电加热器产生的热量．

解答解：
（1）①电加热器属于金属外壳用电器，因此与电冰箱外壳相连接的是地线，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生；
②当开关S₁闭合、S₂断开时，电路为R₁的简单电路，电路中的总电阻最大，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知电路的总功率最小，电加热器处于低温档；
（2）当开关S₁闭合、S₂断开时，电路为R₁的简单电路，电加热器处于低温档，
由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电阻丝R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{低温}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000W}$=48.4Ω，
当开关S₁、S₂闭合时，R₁与R₂并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，电加热器处于高温档，
因电路中总功率等于各用电器功率之和，
所以，R₂的功率：
P₂=P_高温-P_低温=2200W-1000W=1200W，
由P=UI可得，通过电阻丝R₂的电流：
I₂=$\frac{{P}_{2}}{U}$=$\frac{1200W}{220V}$≈5.5A；
（3）在额定电压下，使用高温挡工作3小时，电加热器产生的热量：
Q=W=P_高温t=2200W×3×3600s=2.376×10⁷J．
答：（1）地线；低；
（2）电阻丝R₁的阻值为48.4Ω，通过电阻丝R₂的电流为5.5A；
（3）在额定电压下，使用高温挡工作3小时，电加热器产生的热量是2.376×10⁷J．

点评本题考查了安全用电的常识和电功率公式、电热公式的应用，分清电加热器处于不同档位时电路的连接方式是关键．

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