小黄家中新购置了一台挂式电热水器，他查看了电热水器说明书后，将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图，该热水...

问题详情：

小黄家中新购置了一台挂式电热水器，他查看了电热水器说明书后，将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图，该热水器设有高，中，低三档，电热丝R1=50Ω，电热丝R2=220Ω，电热转化效率为84%，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求：

（1）高温档的加热功率

（2）用低温档将22kg水从20℃加热到60℃需要的时间

【回答】

解：

（1）由电路图可知，当三个开关都闭合时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，电源电压一定，

由P=可知，此时电路的总功率最大，热水器处于高档，所以高温档的加热功率：

P高温=P1+P2=+=+=968W+220W=1188W；

（2）将22kg水从20℃加热到60℃吸收的热量：

Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×22kg×（60℃﹣20℃）=3.696×106J，

由电路图可知，闭合S、S2时，只有R2连入电路中，电路中电阻最大，功率最小，热水器处于低温档，

P高温=P2===220W，

由题知，电热转化效率为84%，所以：Q=84%W=84%P低温t，

所以加热时间：

t===2×104s。

答：（1）高温档的加热功率为1188W；

（2）用低温档将22kg水从20℃加热到60℃需要的时间为2×104s

知识点：电功率单元测试

题型：计算题