题目内容
【题目】电热水器目前成为很多家庭装修的选择，它使用方便、安静，并且现在的很多电热水器都越来越智能化了，小李家中新购置了一台挂式电热水器，他查看了电热水器说明书后，将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图，该热水器设有高、中、低三挡，电热丝R1=50Ω，电热丝R2=220Ω，电热转化效率为84％，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）
(1)电热丝R1工作时，通过其中的电流为______A；
(2)该电热水器高温挡加热的热功率为_________W；
(3)如用热水器的低温挡将22kg水从20℃加热到60℃需要时间为______min（结果保留整数）。
【答案】4.4 1188 333
【解析】
(1)[1]电热丝R1工作时，通过其中的电流为
I1=
=4.4A
(2)[2]由电路图可知，当两个开关都闭合时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，电源电压一定，由P=
可知，此时电路的总功率最大，热水器处于高温挡，所以高温挡的加热功率
P高温=P1+P2=
=968W+220W=1188W
(3)[3]将22kg水从20℃加热到60℃吸收的热量
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×22kg×(60℃-20℃)=3.696×106J
由电路图可知，闭合S2时，只有R2连入电路中，电路中电阻最大，功率最小，热水器处于低温挡
P低温=P2=
=220W
由题可知，电热转化效率为84%，所以
Q=84%W=84%P低温t
所以加热时间
t=
=2×104s≈333min
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