小亮家新裝了一台智能電熱馬桶蓋，如圖*所示，他查閲使用説明書發現便座加熱電路有高、中、低三檔並可手動調節，其額...

問題詳情：

小亮家新裝了一台智能電熱馬桶蓋，如圖*所示，他查閲使用説明書發現便座加熱電路有高、中、低三檔並可手動調節，其額定電壓為220V，低温檔、中温檔的額定功率為22W和44W．利用所學的電學知識他設計了一個等效電路圖，如圖乙所示，用兩定值電阻R1和R2表示兩電熱絲，單*雙擲開關S2可接a或b．當它接入家庭電路中正常工作時：

（1）低温檔加熱的電流多大？

（2）中温檔加熱5h，消耗多少度電？

（3）高温檔加熱的額定功率是多少瓦？

【回答】

【考點】電功率的計算；電功的計算．

【分析】（1）根據P=UI求出低温檔加熱的電流；

（2）根據W=Pt求出中温檔加熱5h消耗的電能；

（3）由電路圖可知，開關S1閉合、S2接a時R1與R2並聯，開關S1閉合、S2接b時電路為R1的簡單電路，開關S1斷開、S2接b時R1與R2串聯，根據P=可知，電壓一定時，電路中的總電阻越小，電路的總功率越大，電熱馬桶蓋處於高温檔，同理可知，總電阻最大時處於低温檔，另一種為中温檔，根據電阻的串聯和P=求出R1、R2的阻值，再根據電阻的並聯和P=求出高温檔加熱的額定功率．

【解答】解：（1）由P=UI可得，低温檔加熱的電流：

I===0.1A；

（2）由P=可得，中温檔加熱5h消耗的電能：

W=P中温t=44×10﹣3kW×5h=0.22kW•h=0.22度；

（3）當開關S1閉合、S2接b時，電路為R1的簡單電路，馬桶蓋處於中温檔，

由P=可得，R1的阻值：

R1===1100Ω，

當開關S1斷開、S2接b時，R1與R2串聯，馬桶蓋處於低温檔，

則電路中的總電阻：

R===2200Ω，

因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和，

所以，R2的阻值阻值：

R2=R﹣R1=2200Ω﹣1100Ω=1100Ω，

當開關S1閉合、S2接a時R1與R2並聯，電熱馬桶蓋處於高温檔，

因並聯電路中總電阻的倒數等於各分電阻倒數之和，

所以，電路中的總電阻：

R′===550Ω，

高温檔加熱的額定功率：

P高温===88W．

答：（1）低温檔加熱的電流為0.1A；

（2）中温檔加熱5h，消耗0.22度電；

知識點：電功率

題型：選擇題