分析 (1)当S接a时,电路为R1的简单电路,此时电路中的总电阻最小,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,电热水器处于高温档位,根据欧姆定律求出R1的电阻;
(2)根据P=UI求出高温挡时电路消耗的电功率;
(3)当S接b时,两电阻串联,电路中的总电阻最大,电功率最小处于低温档位,根据P=UI求出电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出R2的阻值,再根据Q=I2Rt求出工作l0min电流通过R2产生的热量.
解答 解:(1)当S接a时,电路为R1的简单电路,电热水器处于高温档位,
根据欧姆定律可得:
R1=$\frac{U}{{I}_{高}}$=$\frac{220V}{5A}$=44Ω;
(2)高温挡时电路消耗的电功率:
P高=UI高=220V×5A=1100W;
(3)当S接b时,两电阻串联,电热水器处于低温档位,
电路中的电流:
I低=$\frac{{P}_{低}}{U}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A,
电路中的总电阻:
R总=$\frac{U}{{I}_{低}}$=$\frac{220V}{0.1A}$=2200Ω,
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以R2=R总-R1=2200Ω-44Ω=2156Ω,
工作l0min电流通过R2产生的热量:
Q2=I低2R2t=(0.1A)2×2156Ω×10×60s=12936J.
答:(1)R1的电阻为44Ω;
(2)高温挡时电路消耗的电功率为1100W;
(3)在低温挡工作l0min,电流通过R2产生的热量为12936J.
点评 本题考查了电阻的串联和欧姆定律、焦耳定律、电功率公式的应用,关键是结合电路图判断高温档位和低温档位.
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A. | 在家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大 | |
B. | 使用测电笔辨别火线或零线时,手应接触笔尾金属体 | |
C. | 通常情况下电灯的开关要安装在灯泡和零线之间 | |
D. | 电炉工作时,电炉丝热得发红,而连接电炉丝的导线并不太热是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小很多 |
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A. | L1变暗 | B. | L2变亮 | C. | L3先变暗后发亮 | D. | L3先变亮后变暗 |
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