Question

一种电热水龙头俗称“小厨宝”，通常安装在厨房里以便提供热水，如图所示是它的实物图和内部电路图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制水龙头流出的水为冷水、温水或热水。已知R₁、R₂是电阻丝，其中R₂=44Ω，温水档的电功率是880W[水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃）]。试回答或求解下列问题：

（1）当S旋到位置2时，水龙头流出什么水；当S旋到位置3时，水龙头流出什么水（选填“冷”“温”或“热”）？

（2）当S旋到位置3时，小厨宝正常工作30s将0.5kg的水从20℃加热到50℃，水吸收了多少热量？

（3）电热丝R₁的阻值是多少？

（4）当S旋到热水档时，小厨宝正常工作60s消耗的电能是多少?

Answer

(1)温；热；(2)6.3×104J；(3)55Ω；(4)118800J

【解析】

(1)当开关处于位置1时，处于开路，放出的是冷水；当开关处于位置2时，只有电阻R1接入电路，电路电阻最大，由可知，此时功率最小，可见此时放出的是温水；当开关处于位置3时，电阻R1和R2并联接入电路，电路电阻最变小，由可知，此时功率最大，所以此时放出的是热水。

(2)水吸收的热量

(3)已知温水功率P温水=880W，由可得

(4)当开关处于位置3时，电阻R1和R2并联接入电路，总电阻为

则小厨宝正常工作60s消耗的电能是

答：(1)当S旋到位置2时，水龙头流出温水；当S旋到位置3时，水龙头流出热水。

(2)当S旋到位置2时，小厨宝正常工作30s将0.5kg的水从20℃加热到50℃，水吸收了6.3×104J的热量。

(3)电热丝R1的阻值是55Ω。

(4)当S旋到热水档时，小厨宝正常工作60s消耗的电能是118800J。