【典例2】如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝$R_1$的阻值为$10\ \Omega$。当开关S闭合后，电压表的示数为2 V，电流表的示数为0.4 A。求：
(1)通电10 s电阻丝$R_1$产生的热量；
(2)通电10 s电阻丝$R_2$产生的热量。
[规范答题]解:(1)通电10 s电阻丝$R_1$产生的热量$Q_1=I^2R_1t=(0.4\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega×10\ \mathrm{s}=16\ \mathrm{J}$
(2)电路是纯电阻电路,通电10 s电阻丝$R_2$产生的热量$Q_2=W_2=U_2It=2\ \mathrm{V}×0.4\ \mathrm{A}×10\ \mathrm{s}=8\ \mathrm{J}$
答:(1)$R_1$产生的热量为16 J。
(2)$R_2$产生的热量为8 J。

解：
(1) 通电10 s电阻丝$R_1$产生的热量：
$Q_1=I^2R_1t=(0.4\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega×10\ \mathrm{s}=16\ \mathrm{J}$
(2) 该电路为纯电阻串联电路，电压表测量$R_2$两端的电压，示数$U_2=2\ \mathrm{V}$，通电10 s电阻丝$R_2$产生的热量等于电流通过$R_2$做的功：
$Q_2=W_2=U_2It=2\ \mathrm{V}×0.4\ \mathrm{A}×10\ \mathrm{s}=8\ \mathrm{J}$
答：(1) 通电10 s电阻丝$R_1$产生的热量为16 J；(2) 通电10 s电阻丝$R_2$产生的热量为8 J。

【变式2】一款电水壶的电路简图如图所示，$R_1$、$R_2$均为加热电阻，通过旋转旋钮开关在1、2位置可实现加热与保温功能的切换。保温功率为88 W，$R_1$阻值为44 Ω。求：
(1)保温挡工作10 min，电路产生的热量；
(2)高温挡工作时的电功率。

解:(1)已知$P_{保}=88\ \mathrm{W},t=10\ \mathrm{min}=600\ \mathrm{s}$
保温挡工作10 min产生的热量为
$Q=W=P_{保}t=88\ \mathrm{W}×600\ \mathrm{s}=52\ 800\ \mathrm{J}$
(2)当旋转旋钮开关在2位置,电路中只有$R_1$接入电路,电阻较小,为高温挡,此时电路的电功率为
$P_{高}=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{44\ \Omega}=1\ 100\ \mathrm{W}$
答:(1)保温挡工作10 min消耗的电能为52 800 J。
(2)高温挡工作时的电功率为1 100 W。