题目内容
【题目】如图甲所示，小明家新装了一台智能电热马桶盖，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21乙所示，用两个定值电阻R1和R2表示两电热丝，开关S2可分别接a、b或c触点，电路接入家庭电路中时均能正常工作．
（1）当断开S1，将S2接c点时，定值电阻R1和R2 _____联，求此档位的加热电流是多少安？
（2）用中温档加热10min，求消耗电能多少焦耳？
（3）求高温档加热的额定功率是多少瓦？
【答案】串 0.1 A 2.64×104 J 88 W
【解析】
(1)当开关S1断开、S2接c点时，定值电阻R1和R2 串联，电路电阻最大；
根据
可知，电压一定时，电路中的总电阻越大，电路的总功率越小，电热马桶盖处于低温挡。
由
可得，此挡位的加热电流：
。
(2)中温挡加热时间为
，
由
可得，中温挡加热10 min消耗的电能：
。
(3)当开关S1闭合、S2接b或c时，电路为R1的简单电路，电热马桶盖处于中温挡，
由可得，定值电阻R1的阻值：
。
当开关S1断开、S2接c时，定值电阻R1与R2串联，电热马桶盖处于低温挡，
则电路中的总电阻：
，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，定值电阻R2的阻值：
。
当开关S1闭合、S2接a时，R1与R2并联，电热马桶盖处于高温挡，
因为总功率等于各电阻功率之和，所以高温时功率为中温档功率的2倍，
即：
。
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