Question

3．如圖1所示是沐浴用的即熱式電熱水器．由于即熱式電熱水器水流過即熱，無需像儲水式電熱水器那樣先將水加熱至一定溫度時方可使用，減少散熱造成的能量損失．所以它具有體積小、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)．
（1）某品牌沐浴用的即熱式電熱水器的加熱器分別由四條阻值為R₁、R₂、R₃、R₄（R₁＜R₂＜R₃=R₄）的電熱絲通過多個檔位控制，得到多種不同的連接方式，但每種連接方式最多只有2條電熱絲參與連接．現(xiàn)選取其中的四種連接如圖2所示，在這四種連接中，加熱功率最大的是③；（只填序號）；

（2）在家庭電路中，所選導(dǎo)線的橫截面積應(yīng)與家用電器的總功率相適應(yīng)，以確保用電安全．下表是幾種常見銅導(dǎo)線的安全載流量（即長時間通電的最大安全電流）．小明家現(xiàn)要安裝一臺最大額定功率為8.5kW的即熱式電熱水器，至少應(yīng)選橫截面積為6mm²的專用導(dǎo)線與之配套．

導(dǎo)線橫截 面積S/mm2	銅芯橡皮絕緣線安全載流量I/A
2.5	28
4	37
6	47
10	68

Answer 1

分析 （1）由串并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可求出各接法中的電阻，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$比較各種接法的功率大��；
（2）根據(jù)P=UI求出即熱式電熱水器的電流，通過圖表可得出需要的導(dǎo)線．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，總電壓一定的情況下，總電阻越小，總功率越大，
因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，
所以，并聯(lián)電路中的總電阻小于任何一個分電阻，
則③中總電阻最小，③中加熱功率最大；
（2）由P=UI可得，通過即熱式電熱水器的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{8.5×1{0}^{3}W}{220V}$≈38.64A，
由表格中數(shù)據(jù)可得，要使安全工作，銅芯橡皮絕緣線安全載流量應(yīng)比38.64A大一些，所以至少應(yīng)選擇截面積為6mm²的導(dǎo)線．
故答案為：（1）③；（2）6．

點(diǎn)評 本題考查了電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)電阻的串并聯(lián)辨別各解法中總電阻的大小關(guān)系．