题目
如图甲是某款电热水龙头.即开即热、冷热兼用.图乙是它的原理电路图R1、R2为电热丝.通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间切换.有关参数如表.不考虑温度对电阻丝值的影响,请回答下列问题: (1)开关与1、2接触时,水龙头放出的水是 (填“温”、“热”)水,此时电路中的电流多大? (2)水龙头放热水时,正常工作50s,消耗的电能是多少? (3)R2的电阻值多大? 产品名称 即热式热水龙头 应用场所 厨房、卫生间 额定功率 温水 热水 额定电压 220V 额定频率 50Hz 防触电类型 Ⅰ类(最高等级)
答案:【考点】电功与热量的综合计算;欧姆定律的应用. 【分析】(1)开关与1、2接触时,电阻R1单独接入电路,连入电阻较大,为低温档,水龙头放出的水是温水,利用P=UI求此时电路中的电流; (2)开关与2、3接触时,电阻R1、R2并联接入电路,连入电阻较小,为高温档,水龙头放出的水是热水,利用W=Pt求正常工作50s消耗的电能; (3)由P=UI求总电流,可得R2支路的电流,再利用欧姆定律求R2的电阻值. 【解答】解: (1)开关与1、2接触时,电阻R1单独接入电路,连入电阻较大,P=可知电功率较小,为低温档,水龙头放出的水是温水; 此时电路中的电流I1===10A; (2)开关与2、3接触时,电阻R1、R2并联接入电路,连入电阻较小,P=可知电功率较大,为高温档,水龙头放出的水是热水,P热水=3300W, 正常工作50s,消耗的电能: W=P热水t=3300W×50s=1.65×105J; (3)由P=UI得总电流I===15A, R2支路的电流I2=I﹣I1=15A﹣10A=5A, 由欧姆定律得: R2===44Ω. 故答案为: (1)温; (2)水龙头放热水时,正常工作50s,消耗的电能是1.65×105J; (3)R2的电阻值44Ω.