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【题目】有一台热水器,内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝.R1=100Ω,R2=10Ω.

(1)如何控制S1和S2,使热水器处于高温档;

(2)求中温档正常工作时热水器的功率;

(3)低温档正常工作10min内电热丝产生的热量.

【答案】(1)当闭合开关S1,并将S2拨至位置a时,热水器处于高温档;

(2)中温档正常工作时热水器的功率为484W;

(3)低温档正常工作10min内电热丝产生的热量为2.64×105J

【解析】

试题分析:(1)根据公式P=可知,加热时电路的总电阻较小,再根据并联电路的电阻特点判断电路中电阻的大小关系,从而可以判断出电热水器处于处于什么状态;

(2)先根据P=判断出电路处于中温档时电路的结构,然后根据P=求出中温档正常工作时热水器的功率;

(3)先根据P=判断出电路处于低温档时电路的结构,然后根据Q=t求出低温档正常工作10min电热丝产生的热量.

解:(1)由P=可知,电阻越小,功率越大;

当闭合开关S1,并将S2拨至位置a时,R1和R2并联接入电路,此时电路中的总电阻最小,功率最大,热水器处于高温档;

(2)由P=可知,只闭合开关S1时,电路为R1的基本电路,热水器处于中温档;

此时电路的功率:P===484W;

(3)由P=可知,当断开S1,并将S2拨至位置b时,R1和R2串联接入电路,热水器处于低温档;

此时热水器正常工作10min内电热丝产生的热量:Q=t=×10×60s=2.64×105J.

答:(1)当闭合开关S1,并将S2拨至位置a时,热水器处于高温档;

(2)中温档正常工作时热水器的功率为484W;

(3)低温档正常工作10min内电热丝产生的热量为2.64×105J.

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