（2014•润州区二模）电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．该电热器有高温、中温、低温三档，中温档的电流是5A，电热丝R2的阻值是66Ω．（1）中温档正常工作10分钟产生的热

Question

（2014•润州区二模）电热水器内部简化电路如图所示，R₁和R₂均为电热丝．该电热器有高温、中温、低温三档，中温档的电流是5A，电热丝R₂的阻值是66Ω．
（1）中温档正常工作10分钟产生的热量是______J；
（2）低温档的电流是______A；
（3）高温档时，开关S₁、S₂的状态是______，电路功率是______．

Answer 1

（1）电热水器工作时消耗的电能转化为了内能，因此中温档正常工作10分钟产生的热量：Q=W=UIt=220V×5A×10×60s=6.6×10⁵J；
（2）S₁闭合，S₂接b时，电阻R₁接入电路，电热水器处于中温档；由I=(U)/(R)可知，电阻R₁的阻值：R₁=(U)/(I)=(220V)/(5A)=44Ω；
S₁断开，S₂接b时，电阻R₁与R₂串联，电热水器处于低温档；此时电路的总电阻：R=R₁+R₂=44Ω+66Ω=110Ω；
此时电路中的电流：I′=(U)/(R)=(220V)/(110Ω)=2A；
（3）当S₁闭合，S₂接a时，电阻R₁与R₂并联，由P=(U2)/(R)可知，电热水器处于高温挡；
此时通过R₁的电流：I₁=(U)/(R1)=(220V)/(44Ω)=5A；
通过R₂的电流：I₂=(U)/(R2)=(220V)/(66Ω)=(10)/(3)A；
由于并联中，干路电流等于各支路电流之和，故干路电流：I₂=5A+(10)/(3)A=(25)/(3)A，
则电路功率：P=UI=220V×(25)/(3)A≈1833.3W．
故答案为：（1）6.6×10⁵；（2）2；（3）S₁闭合，S₂接a；1833.3W．