Question

10．如圖甲是小羽同學家新安裝的一種速熱水龍頭，旋轉(zhuǎn)手柄可控制流出的水為冷水、溫水或熱水．圖乙是它的內(nèi)部電路簡圖，R₁、R₂是電熱絲．只閉合S₁時出溫水，此時電路的功率為2200W；S₁和S₂都閉合時出熱水，此時電路中的電流為15A．
請你計算：
（1）水龍頭出溫水時，電路中的電流多大？
（2）持續(xù)出溫水 5s時，消耗多少電能？
（3）電熱絲R₂的電阻多大？

Answer 1

分析 （1）已知水龍頭的額定電壓和溫水功率，利用公式I=$\frac{P}{U}$計算出溫水時電路中的電流；
（2）已知溫水功率，利用P=$\frac{W}{t}$可求得消耗的電能；
（3）S₁和S₂都閉合出熱水時，R₁與R₂并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可求得通過R₂的電流，然后利用歐姆定律公式變形可求得電熱絲R₂的電阻．

解答 解：（1）由公式P=UI，可得出溫水時的電流
I₁=$\frac{{P}_{溫}}{U}$=$\frac{2200W}{220V}$=10A，
（2）由公式P=$\frac{W}{t}$，可得，溫水5s消耗的電能：
W_溫=P_溫t=2200W×5s=11000J；
（3）S₁和S₂都閉合出熱水時，R₁與R₂并聯(lián)，則U₁=U₂=U=220V，
則通過R₂的電流I₂=I-I₁=15A-10A=5A，
由公式I=$\frac{U}{R}$，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{220V}{5A}$=44Ω．
答：（1）水龍頭出溫水時，電路中的電流為10A；
（2）持續(xù)出溫水5s時，消耗11000J電能；
（3）電熱絲R₂的電阻為44Ω．

點評 此題是一道電熱綜合題，考查了電功率變形公式和歐姆定律變形公式的應用，計算環(huán)節(jié)不復雜，是一道基礎題．掌握基本公式及其變形，是正確解答此類問題的關(guān)鍵．