下表为一台电热水器的铭牌（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．

下表为一台电热水器的铭牌（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R1

和R2

均为电热丝．

××牌电热水器

额定电压

220V

额定

电流

高温挡

中温挡

5A

低温挡

2A

电源频率

50Hz

求：

（1）低温挡正常工作时的额定功率；

（2）中温挡正常工作10分钟产生的热量；

（3）高温挡正常工作时的额定电流．

（4）在电热水器高温档工作的时候，小明将家里的其它用电器都关闭，他观察到家里标有“3000r/kW•h”字样的电能表转盘在1min内转过了60转．此时电路的实际电功率是多大？

考点：电功率的计算；电能表参数的理解与电能的求法；电功率与电压、电流的关系；焦耳定律的计算公式及其应用．

专题：电能和电功率；电与热、生活用电．

分析：（1）已知低温档的电流及额定电压，由P=UI可以求出低温档的额定功率；

（2）已知中温档的电压、电流及通电时间，由W=UIt可求出热水器产生的热量；

（3）根据公式P=

U2

R

判断热水器处于各挡时，开关的闭合与断开情况，然后由欧姆定律及串联电路特点求出热水器处于高温挡时的额定电流．

（4）根据电能表求出热水器消耗的电能，然后由电功率公式求出热水器的实际功率．

解答：解：（1）由热水器的铭牌知，热水器处于低温挡正常工作时的额定功率：

P低额=U额I低=220V×2A=440W，

（2）由热水器的铭牌知，中温挡正常工作10分钟产生的热量

Q=U额I中t=220V×5A×10×60s=66×105J，

（3）①由电路图知：开关S1断开、S2接b时，两电阻串联．热水器电阻最大，

由P=

U2

R

知，热水器处于低温档，此时I低=

U

R1+R2

，即：2A=

220V

R1+R2

①，

②由电路图知：开关S1闭合、S2断开时，只有电阻R1接入电路，热水器处于中温挡，

此时I中=

U

R1

，即5A=

220V

R1

②；

由①②解得：R1=44Ω，R2=66Ω；

③由电路图知：开关S1闭合、S2接a时，两电阻并联，此时热水器电阻最小，功率最大，

热水器处于高温挡，此时I高=

U

R1

+

U

R2

=

220V

44Ω

+

220V

66Ω

≈83A；

（4）由电能表可知，在t=1min=60s内，电路消耗的电能：

W=

1kW•h

3000r

×60r=002kW•h=72×104J，

此时电路的实际电功率P=

W

t

=

72×104J

60s

=12×103W；

答：（1）低温挡正常工作时的额定功率是440W．

（2）中温挡正常工作10分钟产生的热童是66×105J．

（3）高温挡正常工作时的额定电流是83A．

（4）此时电路的实际电功率12×103W．

点评：本题考查电流、电阻、电功及电功率的计算以及欧姆定律的应用，关键是公式及其变形的应用，还要学会从所给信息中找到有用的数据，难点是结合电路图判断高温档位、中温挡位和低温档位．

（1）由电路图可知，当两电阻并联，触点4与导线连接，触点1、2相连时，此时总电阻最小，由P=

当触点3与导线连接，触点4断开，触点1、2相连时，总电阻较大，由P=

当触点3、4连接，1、2连接时，两电阻串联，电烤箱处于低档位；

则高温档的等效电路图，如下图所示：

（2）根据触点1、2相连时，热水器的功率是440W，由图可知，此时为R1的简单电路，由P=

（3）由高温档的功率是1100W，可得P高=

解得R并=44Ω，

因两电阻并联，则

将R1=110Ω，R并=44Ω，代入上式，解得R2=

低温档时，两电阻串联，则R串=R1+R2=110Ω+

则低温档的功率P低=

故答案为：（1）如图

（2）电热丝R1阻值为110Ω；

（3）低温档的功率为264W．