Question

3．图示为某种家用电热水器工作电路的简化图．表中为其三种加热模式的相关参数．

热模式	工作状态	额定功率P/kW
1	发热电阻R1单独工作	2.2
2	发热电阻R2单独工作	3
3	发热电阻R1与R2交替工作

（1）该电热水器的插头应接入三孔插座．
（2）若该电热水器按“加热模式1”连续正常工作10min，通过发热电阻的电流是多少？产生的热量是多少？
（3）该电热水器连续工作15min，消耗电能0.6kW•h，通过计算说明电热水器采用了哪种加热模式．

Answer 1

分析 （1）三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的；家用电器都使用三孔插座，当用电器漏电时，会使外壳带电，若接上地线，即便漏电，电流也就通过地线，流入大地，防止触电事故的发生；
（2）根据P=UI求出“加热模式1”正常工作时通过发热电阻的电流，再根据Q=W=UIt求出产生的热量；
（3）根据W=Pt求出电热水器的功率，比较“加热模式1”和“加热模式2”的功率即可判断采用了哪种加热模式．

解答 解：（1）该电热水器的插头应接入三孔插座，原因是当热水器万一漏电时，电流可通过接地线流入大地，避免触电危险；
（2）根据P=UI可得，“加热模式1”正常工作时通过发热电阻的电流：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{U}$=$\frac{2.2×1{0}^{3}W}{220V}$=10A，
因电热水器通过电热丝所做的功全部转化为内能，
所以，连续正常工作10min产生的热量：
Q₁=W₁=P₁t=2.2×10³W×10×60s=1.32×10⁶J；
（3）此时电热水器的功率：
P₂=$\frac{{W}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{0.6kW•h}{\frac{15}{60}h}$=2.4kW，
因2.2kW＜P₂＜3kW，
所以，采用了“加热模式3”．
答：（1）三；
（2）若该电热水器按“加热模式1”连续正常工作10min，通过发热电阻的电流约为10A，产生的热量是1.32×10⁶J；
（3）该电热水器采用了“加热模式3”．

点评 本题考查了安全用电和电功率公式、电功公式的灵活应用，会通过比较电热水器的功率判断加热模式是关键．