Question

14．如圖所示是小麗家熱水器的電路圖，可以通過(guò)開(kāi)關(guān)控制，實(shí)現(xiàn)加熱和保溫兩種功能．只閉合S₁時(shí)，電路消耗的電功率為22W，當(dāng)閉合S₁、S₂時(shí)，電路中的電流為5A．求：
（1）R₁的阻值．
（2）只閉合S₁時(shí)，電路中的電流．
（3）該電熱水器在保溫狀態(tài)工作l00s，R₁產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)閉合S₁、S₂時(shí)，分析電路連接，根據(jù)歐姆定律解題；
（2）只閉合S₁時(shí)，分析電路連接，根據(jù)P=UI變形求電路中的電流值；
（3）分析保溫狀態(tài)的開(kāi)關(guān)閉合與斷開(kāi)情況，根據(jù)焦耳定律解題．

解答 解：（1）由圖可知，當(dāng)閉合S₁、S₂時(shí)，電路只有R₁接入電路，
R₁的阻值：R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{220V}{5A}$=44Ω；
（2）只閉合S₁時(shí)，由圖可知，電路串聯(lián)，功率為P=22W，
電路電流：I'=$\frac{P}{U}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A；
（3）由圖可知只閉合S₁時(shí)，總電阻最大，處于保溫狀態(tài)，
R₁產(chǎn)生的熱量：Q=I'²R₁t=（0.1A）²×44Ω×100s=44J
 答：（1）R₁的阻值為44Ω；
（2）只閉合S₁時(shí)，電路中的電流為0.1A；
（3）該電熱水器在保溫狀態(tài)工作l00s，R₁產(chǎn)生的熱量為44J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了歐姆定律公式、電功率公式、焦耳定律公式以及串聯(lián)電路電阻特點(diǎn)的應(yīng)用，是一道電學(xué)綜合題．