题目

小亮家新装了一台智能电热马桶盖，如图甲所示，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三档并可手动调节，其额定电压为220V，低温档、中温档的额定功率为22W和44W．利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b．当它接入家庭电路中正常工作时： （1）低温档加热的电流多大？ （2）中温档加热5h，消耗多少度电？ （3）高温档加热的额定功率是多少瓦？ 答案：【考点】电功率的计算；电功的计算． 【分析】（1）根据P=UI求出低温档加热的电流； （2）根据W=Pt求出中温档加热5h消耗的电能； （3）由电路图可知，开关S1闭合、S2接a时R1与R2并联，开关S1闭合、S2接b时电路为R1的简单电路，开关S1断开、S2接b时R1与R2串联，根据P=可知，电压一定时，电路中的总电阻越小，电路的总功率越大，电热马桶盖处于高温档，同理可知，总电阻最大时处于低温档，另一种为中温档，根据电阻的串联和P=求出R1、R2的阻值，再根据电阻的并联和P=求出高温档加热的额定功率． 【解答】解：（1）由P=UI可得，低温档加热的电流： I===0.1A； （2）由P=可得，中温档加热5h消耗的电能： W=P中温t=44×10﹣3kW×5h=0.22kW•h=0.22度； （3）当开关S1闭合、S2接b时，电路为R1的简单电路，马桶盖处于中温档， 由P=可得，R1的阻值： R1===1100Ω， 当开关S1断开、S2接b时，R1与R2串联，马桶盖处于低温档， 则电路中的总电阻： R===2200Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，R2的阻值阻值： R2=R﹣R1=2200Ω﹣1100Ω=1100Ω， 当开关S1闭合、S2接a时R1与R2并联，电热马桶盖处于高温档， 因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和， 所以，电路中的总电阻： R′===550Ω， 高温档加热的额定功率： P高温===88W． 答：（1）低温档加热的电流为0.1A； （2）中温档加热5h，消耗0.22度电；

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