Question

1．如圖所示是沐浴用的即熱式電熱水器．由于即熱式電熱水器水流過(guò)即熱，無(wú)需像儲(chǔ)水式電熱水器那樣先將水加熱至一定溫度時(shí)方可使用，減少散熱造成的能量損失．所以它具有體積小、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)．

（1）某品牌沐浴用的即熱式電熱水器的加熱器分別由四條阻值為R₁、R₂、R₃、R₄（R₁＜R₂＜R₃=R₄）的電熱絲通過(guò)多個(gè)檔位控制，得到多種不同的連接方式，但每種連接方式最多只有2條電熱絲參與連接．現(xiàn)選取其中的四種連接如圖所示，在這四種連接中，加熱功率最大的是③（只填序號(hào)）；若要得到比圖中四種連接方式更小的加熱功率，你認(rèn)為可以采取怎樣的連接方式：R₃與R₄串聯(lián)．
（2）在家庭電路中，所選導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積應(yīng)與家用電器的總功率相適應(yīng)，以確保用電安全．下表是幾種常見(jiàn)銅導(dǎo)線(xiàn)的安全載流量（即長(zhǎng)時(shí)間通電的最大安全電流）．小明家現(xiàn)要安裝一臺(tái)最大額定功率為8.5kW的即熱式電熱水器，該用電器正常工作時(shí)的最大電流是38.6A（結(jié)果保留一位小數(shù)），至少應(yīng)選橫截面積為6mm²的專(zhuān)用導(dǎo)線(xiàn)與之配套．

導(dǎo)線(xiàn)橫截面積S/mm2	銅芯橡皮絕緣線(xiàn)安全載流量I/A
2.5	28
4	37
6	47
10	68

Answer 1

分析 （1）由串并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可求出各接法中的電阻，由電功率計(jì)算公式可比較各種接法的功率大��；
（2）由功率公式可求得電熱水器正常工作電流，通過(guò)圖表可得出需要的導(dǎo)線(xiàn)．

解答 解：
（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得，總電壓一定的情況下，電阻越小，功率越大；
電阻并聯(lián)時(shí)電阻越并越大、大于任何一個(gè)分電阻，電阻串聯(lián)時(shí)越串越小、小于任何一個(gè)分電阻，
已知（R₁＜R₂＜R₃=R₄，
所以R₁與R₄并聯(lián)時(shí)電路中的總電阻最小，即③中總電阻最小，即：③中加熱電功率是最大的；
要想使功率最小，應(yīng)讓阻值最大，則應(yīng)把最大的兩個(gè)電阻串聯(lián)，即把R₃與R₄串聯(lián)．
（2）由P=UI得，電熱水器正常工作電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{8500W}{220V}$≈38.6A，
由表格中數(shù)據(jù)可得，要使安全工作，至少應(yīng)選擇截面積為6mm²的導(dǎo)線(xiàn)．
故答案為：（1）③；R₃與R₄串聯(lián)；（2）38.6；6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)電阻的串并聯(lián)辨別各解法中總電阻的大小關(guān)系．