Question

9．如圖是某款電熱水龍頭的電路原理圖，R₁、R₂為電熱絲，通過旋轉(zhuǎn)手柄可使扇形開關(guān)S同時(shí)接觸兩個(gè)相鄰觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)冷水、溫水、熱水擋之間的切換，當(dāng)開關(guān)同時(shí)接觸2、3觸點(diǎn)時(shí)，水龍頭放出的是溫水（選填“冷”、“溫”“熱”）．若R₂=2R₁，水龍頭在溫水擋正常工作時(shí)電功率為2000W，則R₁=24.2Ω，它在熱水擋正常工作lmin消耗的電能為1.8×10⁵J．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)開關(guān)位置的改變，判斷出電路的連接情況，然后根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$判斷功率的大小，由此可知熱水或溫水的檔位；
（2）知道溫水功率，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求R₁的阻值；
（3）知道R₂的阻值，溫水檔的電功率是2000W．利用I=$\frac{U}{R}$分別求出通過電阻的電流，然后根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求總電流，利用焦耳定律求工作1min產(chǎn)生的熱量．

解答 解：
（1）當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí)，只有電阻R₁接入電路，電路電阻最大，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知：此時(shí)功率最小，故此時(shí)放出的是溫水；
（2）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，溫水功率P_溫水=2000W，
R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{溫水}}$=$\frac{（220V）^{2}}{2000W}$=24.2Ω；
（3）S旋到熱水檔時(shí)，R₂=2R₁，電阻R₁和R₂并聯(lián)接入電路，
根據(jù)歐姆定律得：I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{220V}{24.2Ω}$=$\frac{100}{11}$A，
I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{220V}{48.4Ω}$=$\frac{50}{11}$A，
所以I=I₁+I₂=$\frac{100}{11}$A+$\frac{50}{11}$A=$\frac{150}{11}$A．
工作1min產(chǎn)生的熱量：Q=UIt=220V×$\frac{150}{11}$A×60s=1.8×10⁵J．
故答案為：溫；24.2；1.8×10⁵．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電路分析、歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用，結(jié)合實(shí)際電路分析用電器的狀態(tài)是解答此題的關(guān)鍵．