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水吸收的热量
​$\frac {Q}{W}×100\%$​
S1闭合、S2断开
S1、S2都闭合
S1闭合、S2断开
S1、S2都闭合
解:​$(1)$​当闭合​$S_1$​、​$S_2$​时,​$R_1$​、​$R_2$​并联,所以​$U=U_1=U_2=220\ \mathrm {V}$​,
取暖器工作时通过​$R_1$​的电流:
​$I_I=\frac {U_1}{R_1}=\frac {220\ \mathrm {V}}{55\ \mathrm {Ω}}=4\ \mathrm {A}$​;
​$(2)$​当只闭合​$S_1$​时,只有​$R_1$​工作,当闭合​$S_1$​、​$S_2$​时,​$R_1$​、​$R_2$​并联,
根据并联电路的电阻特点可知,并联的总电阻小于任一分电阻,
电压是一定的,根据​$P=\frac {U^2}{R}$​可知,当只闭合​$S_1$​时,只有​$R_1$​工作,电路中的电阻最大,
电功率最小,电热取暖器处于低温挡,取暖器处于低温挡时,工作​$1 \mathrm {\mathrm {min}}$​产生的热量:
​$Q=I^2R_1\ \mathrm {t}=(4\ \mathrm {A})^2×55\ \mathrm {Ω}×1×60\ \mathrm {s}=5.28×10^4\ \mathrm {J}$​;
​$(3)$​低温挡的额定功率:​$P_{低}=\frac {U^2}{R_1}=\frac {(220\ \mathrm {V})^2}{55\ \mathrm {Ω}}=880\ \mathrm {W}$​,
当闭合​$S_1$​、​$S_2$​时,​$R_1$​、​$R_2$​并联,电路中的电阻最小,电功率最大,电热取暖器处于高温挡;
​$R_2$​的电功率:​$P_2=P_{高}-P_{低}=1320\ \mathrm {W}-880\ \mathrm {W}=440\ \mathrm {W}$​;
由​$P=UI $​可知,通过电阻​$R_2$​的电流:​$I_2=\frac {P_2}{U}=\frac {440\ \mathrm {W}}{220\ \mathrm {V}}=2\ \mathrm {A}$​;
​$R_2$​的阻值:
​$R_2=\frac {U_2}{I_2}=\frac {220\ \mathrm {V}}{2\ \mathrm {A}}=110\ \mathrm {Ω}.$​
解:​$(1)$​开关​$S_1$​、​$S_2$​都闭合时,电路中只有电阻​$R_1$​,电烤箱在高温挡正常工作,
电烤箱在高温挡正常工作​$10 \mathrm {\mathrm {min}}$​所消耗的电能​$W=P_{高}t=1100\ \mathrm {W}×10×60\ \mathrm {s}=6.6×10^5\ \mathrm {J}.$​
​$(2)$​烤箱在高温挡正常工作时电路的电流​$ $​
​$I_1=\frac {P_{高}}{U}=\frac {1100\ \mathrm {W}}{220\ \mathrm {V}}=5\ \mathrm {A}$​,
根据欧姆定律计算出​$R_1$​的阻值​$ $​
​$R_I=\frac {U}{I_1}=\frac {220\ \mathrm {V}}{5\ \mathrm {A}}=44\ \mathrm {Ω}$​,
​$(3)$​开关​$S_1$​闭合​$S_2$​断开时,两电阻串联,电烤箱在低温挡正常工作,电路中的电流
​$I=\frac {P_{低}}{U}=\frac {440\ \mathrm {W}}{220\ \mathrm {V}}=2\ \mathrm {A}$​,
​$R_1$​的功率​$P_1=I^2R_1=(2\ \mathrm {A})^2×44\ \mathrm {Ω}=176\ \mathrm {W}.$​