Question

【題目】如圖甲所一種電熱水龍頭，圖乙是它的內(nèi)部電路圖，旋轉(zhuǎn)手柄可使扇形開關(guān)S同時依次接觸兩個相鄰觸點，從而控制水龍頭流出的水為冷水、溫水或熱水，已知R1、R2是電熱絲，其中R2=55Ω，該電熱水龍頭的熱效率為90%，已知水的比熱容是4.2×103J（kg℃），求：
（1）當(dāng)開關(guān)S旋至與觸點2、3相接觸時，電熱水龍頭正常工作42s將0.33kg的水從20℃加熱到50℃，則水吸收了多少熱量？
（2）電熱絲R1的阻值是多少？
（3）當(dāng)S旋到熱水檔時，電路中的總電流是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×0.33kg×（50℃﹣20℃）=4.158×104J

答：水吸收了4.158×104J的熱量；

（2）解：當(dāng)開關(guān)S旋至與觸點2、3相接觸時，電路為R1的簡單電路，

由η= ×100%可得，消耗的電能：

W= = =4.62×104J，

由W= t可得，電熱絲R1的阻值：

R1= = =44Ω

答：電熱絲R1的阻值是44Ω；

（3）解：當(dāng)S旋到熱水檔時，R1和R2并聯(lián)，

因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且干路電流等于各支路電流之和，

所以，電路中的總電流：

I=I1+I2= + = + =9A

答：當(dāng)S旋到熱水檔時，電路中的總電流是9A．

【解析】（1）知道水的質(zhì)量和初溫以及末溫、比熱容，根據(jù)Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；（2）當(dāng)開關(guān)S旋至與觸點2、3相接觸時，電路為R1的簡單電路，根據(jù)η= ×100%求出消耗的電能，根據(jù)W= t求出電熱絲R1的阻值；（3）當(dāng)S旋到熱水檔時，R1和R2并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和電流特點以及歐姆定律求出電路中的總電流．
【考點精析】本題主要考查了歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識點，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）才能正確解答此題．