3. 如表为某品牌电热器的铭牌,其内部电路如图所示,R₁和 R₂均为电热丝,S₁是温度自动控制开关,闭合开关 S. 求:

(1)通过 R₁的电流.
(2)高温挡工作 10min,R₂消耗的电能.
(3)若只将高温挡功率提升 25%,请通过计算说明应更换哪一只电阻,更换后的阻值为多少?

(1)通过 R₁的电流.
(2)高温挡工作 10min,R₂消耗的电能.
(3)若只将高温挡功率提升 25%,请通过计算说明应更换哪一只电阻,更换后的阻值为多少?
答案:
3. 解:
(1)当开关 S 闭合、$ S_{1} $ 断开时,电路为 $ R_{1} $ 的简单电路,电热器处于低温挡,通过 $ R_{1} $ 的电流 $ I_{1}=\frac{P_{低}}{U}=\frac{220W}{220V}=1A $。
(2)当开关 $ S $、$ S_{1} $ 均闭合时,$ R_{1} $ 与 $ R_{2} $ 并联,电热器处于高温挡,高温挡时 $ R_{2} $ 的电功率 $ P_{2}=P_{高}-P_{低}=880W - 220W=660W $,高温挡工作 10min,$ R_{2} $ 消耗的电能 $ W_{2}=P_{2}t=660W×10×60s=3.96×10^{5}J $。
(3)若只将高温挡功率提升 25%,应更换 $ R_{2} $,则此时 $ R_{2} $ 的电功率 $ P'_{2}=(1 + 25\%)P_{高}-P_{低}=(1 + 25\%)×880W - 220W=880W $,改变后电热丝 $ R_{2} $ 的阻值 $ R'_{2}=\frac{U^{2}}{P'_{2}}=\frac{(220V)^{2}}{880W}=55Ω $。
(1)当开关 S 闭合、$ S_{1} $ 断开时,电路为 $ R_{1} $ 的简单电路,电热器处于低温挡,通过 $ R_{1} $ 的电流 $ I_{1}=\frac{P_{低}}{U}=\frac{220W}{220V}=1A $。
(2)当开关 $ S $、$ S_{1} $ 均闭合时,$ R_{1} $ 与 $ R_{2} $ 并联,电热器处于高温挡,高温挡时 $ R_{2} $ 的电功率 $ P_{2}=P_{高}-P_{低}=880W - 220W=660W $,高温挡工作 10min,$ R_{2} $ 消耗的电能 $ W_{2}=P_{2}t=660W×10×60s=3.96×10^{5}J $。
(3)若只将高温挡功率提升 25%,应更换 $ R_{2} $,则此时 $ R_{2} $ 的电功率 $ P'_{2}=(1 + 25\%)P_{高}-P_{低}=(1 + 25\%)×880W - 220W=880W $,改变后电热丝 $ R_{2} $ 的阻值 $ R'_{2}=\frac{U^{2}}{P'_{2}}=\frac{(220V)^{2}}{880W}=55Ω $。
1. 小明家买了一台“220V 1500W”的热水器,由于安装的位置离固定插座太远,便到商店买了标有“220V 6A”字样的插座、标有“220V 10A”字样的两线插头以及导线,组装了一个多孔的移动插座(如图所示). 请问:
(1) 这台热水器与其他家用电器之间的连接方式是
(2) 从安全用电的角度指出这个移动插座存在问题的两个地方,并说明原因:①

(1) 这台热水器与其他家用电器之间的连接方式是
并联
.(2) 从安全用电的角度指出这个移动插座存在问题的两个地方,并说明原因:①
插座:允许通过的电流小于热水器正常工作时的电流
;②插头:两线插头没有接地线
.
答案:
1.
(1)并联
(2)①插座:允许通过的电流小于热水器正常工作时的电流 ②插头:两线插头没有接地线
(1)并联
(2)①插座:允许通过的电流小于热水器正常工作时的电流 ②插头:两线插头没有接地线
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