Question

【題目】如圖甲所一種電熱水龍頭，圖乙是它的內部電路圖，旋轉手柄可使扇形開關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）當開關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：當開關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S旋到熱水檔時，R1和R2并聯，

因并聯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S旋到熱水檔時，電路中的總電流是9A．

【解析】（1）知道水的質量和初溫以及末溫、比熱容，根據Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；（2）當開關S旋至與觸點2、3相接觸時，電路為R1的簡單電路，根據η= ×100%求出消耗的電能，根據W= t求出電熱絲R1的阻值；（3）當S旋到熱水檔時，R1和R2并聯，根據并聯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用的相關知識點，需要掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 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 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當電流一定時，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．