初中物理教研核心团队

[ 原题呈现]

例（2020·本溪、铁岭、辽阳·第27题）图1是一款家用电热水器的简化电路图，它有高温和低温两个挡位，高温挡功率为3 300 W。R1、R2均为加热电阻丝，R1的阻值为55 Ω。[c水=4.2 × 103 J/（kg·℃）]

求：（1）低温挡时通过R1的电流。

（2）R2的阻值。

（3）如果不计热量损失，用高温挡把50 kg的水，从27 ℃加热到60 ℃，需要的时间。

[考点分析]

本题考查了多挡位电路的识别、欧姆定律、电功率、焦耳定律、电能转化为内能以及热传递过程中物体吸热的计算，考查同学们的分析综合能力。

[试题解析]

（1）由电路图可知，开关S接a时R1与R2并联，开关S接b时电路为R1单独连入的简单电路，比较两种情况下总电阻的关系，根据P = UI = U2/R可知，电路的总电阻越小，总功率越大，因此开关S接a时电热水器处于高温挡，S接b时电热水器处于低温挡，此时只有R1连入，根据欧姆定律可求出通过R1的电流;（2）开关S接a时，R1与R2并联，电热水器处于高温挡，可先求出此时R1的功率，再由总功率和R1的功率求出R2的功率，再求出R2的电阻;（3）知道水的质量和比热容以及初温、末温，根据Q吸= cm（t - t0）求出水吸收的热量，不计热量损失时，消耗的电能等于水吸收的热量，则根据P = W/t即可求出需要的加热时间。

[方法归纳]

电热综合计算是中考经常出现的计算题，解决这类问题通常采用拆解的方法，一般将问题拆解为三部分：

（1）解决电路的問题：通常需要看懂电路的不同挡位，由于改变电路连接方式后电源电压不变，因此电阻小的连接情况对应高温挡，电阻大的连接情况对应低温挡。

（2）热量计算的问题：注意已知中的一些条件，如已知液体的质量还是体积;温度是“升高”还是“升高到”。……