Question

1．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．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（常温）、温水、热水之间切换．已知电热水龙头的额定电压是220V，温水时额定功率是2000W，R₂的电阻为48.4Ω．不考虑温度对电阻丝的影响，求热水时水龙头10s内产生的电热是30000J．

Answer 1

分析 分析图中电路的工作原理，运用电功率的公式P=UI，以及电热的计算公式：Q=I²Rt，代入题目中的信息，可解答．

解答 解：由电路图可知，但开关接触2时，是温水状态，电路中只有_R1，U=220V，P=2000W，故电阻R₁=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{2000W}$=24.2Ω；
当开关接触2和3时，是热水状态，电路为R₁与R₂并联；R₁产生的热量为：Q₁=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}t$=$\frac{{（220V）}^{2}}{24.2Ω}×10s$=20000J；
R₂产生的热量为：Q₂=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}t$=$\frac{{（220V）}^{2}}{48.4Ω}×10s$=10000J；
热水时水龙头10s内产生的电热为：Q=Q₁+Q₂=20000J+10000J=30000J．
故答案为：30000．

点评 综合运用电学的逐个公式，对电路进行准确分析，是解答此题的关键．