Question

9．小明家安裝了電熱水龍頭如甲圖，其簡化電路如乙圖，R₁、R₂為電熱絲，通過調(diào)節(jié)旋鈕可使扇形開關(guān)S同時(shí)接觸兩個(gè)相鄰的觸點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)冷水、溫水、熱水檔之間的切換．某次使用電熱水龍頭的過程中，水龍頭的功率隨時(shí)間的變化關(guān)系如丙圖所示．

（1）當(dāng)開關(guān)同時(shí)接觸3、4觸點(diǎn)時(shí)，水龍頭放出的是熱水（選填“冷水”、“溫水”或“熱水”）．
（2）求電熱絲R₁工作時(shí)的電阻大�。�
（3）求該次使用過程中水龍頭消耗的總電能．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)開關(guān)位置的改變，判斷出電路的連接情況，然后根據(jù)電功率公式判斷功率的大小，由此可知熱水或溫水的檔位；
（2）根據(jù)圖乙和圖丙確定溫水功率，利用電功率公式求R₁的阻值；
（3）根據(jù)圖示圖象分別確定溫水功率、工作時(shí)間，熱水功率、工作時(shí)間，再應(yīng)用電功公式求出電路消耗的電能

解答 解：（1）當(dāng)開關(guān)處于位置3、4觸點(diǎn)時(shí)，時(shí)，電阻R₁和R₂并聯(lián)接入電路，電路電阻最變小，
根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知：此時(shí)功率最大，所以此時(shí)放出的是熱水；
（2）讀圖乙可知，當(dāng)開關(guān)與觸點(diǎn)3接觸時(shí)，只有一只電阻R₁接入電路，
從圖丙中可以看出，此時(shí)的溫水功率P_溫水=880W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{溫水}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{880W}$=55Ω；
（3）由圖象可知，該水龍頭前10s處于溫水功率，后10s處于熱水功率，
消耗的電能：W=P_熱水t₁+P_溫水t₂=2640W×10s+880W×10s=3.52×10⁴J．
答：（1）熱水；
（2）電熱絲R₁工作時(shí)的電阻為55Ω；
（3）該次使用過程中水龍頭消耗的總電能是3.52×10⁴J．

點(diǎn)評 本題考查電路分析、歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用，解題時(shí)要注意隱含條件，電路電壓是220V．