16. 小明用如图所示的电路探究熔丝熔断的原因。
(1) 闭合开关时，灯泡
(2) 断开开关，在A、
(3) 熔丝熔断的原因是电流具有
(1) 闭合开关时，灯泡
发光
(发光/不发光)。(2) 断开开关，在A、
B
(B/C)间接一根粗铜丝，闭合开关的瞬间可观察到熔丝熔断。(3) 熔丝熔断的原因是电流具有
热
效应。闭合开关的瞬间，通过熔丝和导线的电流很大
(很大/很小/不变)。由于BC间熔丝的熔点低且电阻比导线的电阻大
，因此电流通过熔丝产生的热量比导线多
，导致熔丝温度升高而熔断。答案：16. (1) 发光 (2) B (3) 热 很大 大 多
17. 给电动自行车充电时，充电器将220 V电压降为电动车蓄电池额定的充电电压。如图所示，现在许多小区安装了公共充电插座，用户扫码付费充电，这些插座都是
并联
(串联/并联)的。若某充电器输出电压为48 V，输出电流为2.5 A，则它的输出功率是120
W；若当地的商用电价为1元/(kW·h)，则充电6 h至少需0.72
元。答案：17. 并联 120 0.72
18. 如图所示是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温在“加热”和“保温”两种状态间自动切换，$ R_1$、$ R_2$是发热电阻。该电热水器的主要参数如下表所示，水的比热容为$4.2 × 10^3\ J/( kg · ℃)$。
(1) 开关S与触点
(2) $ R_2$的阻值为多大？
(3) 若要使装满水箱的初温为25 ℃的水温度升高到55 ℃，电热水器需正常工作35 min，则该电热水器的加热效率是多少？
(1) 开关S与触点
B
(A/B)相连时，电热水器进入保温状态。(2) $ R_2$的阻值为多大？
(3) 若要使装满水箱的初温为25 ℃的水温度升高到55 ℃，电热水器需正常工作35 min，则该电热水器的加热效率是多少？
答案：18. (1) B (2) 36.3 $\Omega$ (3) 90%
解析：
(1) B
(2) 由参数表知，加热功率$P_{ 加}=2000\ W$，保温功率$P_{ 保}=200\ W$。
当S接A时，只有$R_1$接入电路，加热状态，$R_1=\frac{U^2}{P_{ 加}}=\frac{(220\ V)^2}{2000\ W}=24.2\ \Omega$。
当S接B时，$R_1$、$R_2$串联，保温状态，总电阻$R_{ 总}=\frac{U^2}{P_{ 保}}=\frac{(220\ V)^2}{200\ W}=242\ \Omega$。
$R_2=R_{ 总}-R_1=242\ \Omega - 24.2\ \Omega=217.8\ \Omega$。
(3) 水箱容积$V=50\ L=0.05\ m^3$，水的质量$m=\rho V=1.0×10^3\ kg/m^3×0.05\ m^3=50\ kg$。
水吸收的热量$Q_{ 吸}=cm\Delta t=4.2×10^3\ J/(kg·℃)×50\ kg×(55℃ - 25℃)=6.3×10^6\ J$。
消耗电能$W=P_{ 加}t=2000\ W×35×60\ s=4.2×10^6\ J$。
效率$\eta=\frac{Q_{ 吸}}{W}×100\%=\frac{6.3×10^6\ J}{7×10^6\ J}×100\%=90\%$。
(2) 由参数表知，加热功率$P_{ 加}=2000\ W$，保温功率$P_{ 保}=200\ W$。
当S接A时，只有$R_1$接入电路，加热状态，$R_1=\frac{U^2}{P_{ 加}}=\frac{(220\ V)^2}{2000\ W}=24.2\ \Omega$。
当S接B时，$R_1$、$R_2$串联，保温状态，总电阻$R_{ 总}=\frac{U^2}{P_{ 保}}=\frac{(220\ V)^2}{200\ W}=242\ \Omega$。
$R_2=R_{ 总}-R_1=242\ \Omega - 24.2\ \Omega=217.8\ \Omega$。
(3) 水箱容积$V=50\ L=0.05\ m^3$，水的质量$m=\rho V=1.0×10^3\ kg/m^3×0.05\ m^3=50\ kg$。
水吸收的热量$Q_{ 吸}=cm\Delta t=4.2×10^3\ J/(kg·℃)×50\ kg×(55℃ - 25℃)=6.3×10^6\ J$。
消耗电能$W=P_{ 加}t=2000\ W×35×60\ s=4.2×10^6\ J$。
效率$\eta=\frac{Q_{ 吸}}{W}×100\%=\frac{6.3×10^6\ J}{7×10^6\ J}×100\%=90\%$。