一个“智能电热马桶盖”引发的物理争论！到底什么物理原理？

第一次，听说过“智能电热马桶盖”的人觉得它一定是一个非常“高且大”的马桶盖。人们都认为，如果在寒冷的冬天使用智能电热马桶盖，会非常舒适。因此，在过去的几年里，许多人会毫不犹豫地越过海洋屏障，冲到邻国去买马桶盖。

那么这个智能电动马桶盖的魔力是什么呢？它使用的物理原理是什么？

事实上，如果我们在马桶盖内画出“等效电路图”，我们就会明白物理原理是如此简单，连初中学生都能理解，连初中学生也能设计出这样简单的电路！然而，许多人看到这个等效电路图后感到不可思议。怎么会这么简单？如果事情这么简单，就没有必要去国外抢购。甚至一些中学生也对此争论不休，认为内在的基本原则肯定不会这么简单。

真的吗？

请看下面几年中考的物理试题:

这道历年中考物理试题其实是一个综合题，通过“智能电动马桶盖”来考查电学中的“齿轮问题”。这是各地中考期末考试中最常见的试题类型之一，即几乎所有重要的电学知识点都经常通过各种家用电器来考查，主要包括:“电路的串并联判断、电阻的判断和求解、齿轮的本质、基本电功率公式的应用、电能的概念以及额定功率与实际功率的区别”。

这也是面临中考的初中生在期末复习阶段应该特别注意并加强训练和归纳的一类问题。

本主题首先解释了智能电热马桶盖分为三个加热装置(这就是为什么冬天可以随意调节温度，这样马桶盖就不需要安装“马桶座圈”，马桶座圈也不会经常受潮。对于三年级的学生来说，他们会立即认为这是电学中的“齿轮”问题，即基本的“电阻组合”。这个课题中的中学生设计的由几个开关控制的简单电路可以很好地解释这个马桶盖的物理原理！

是的，真正的物理原理就是这样简单，“三档”就是“两个电阻的三种连接方式”！

根据中学物理电功率的基本公式，当电路中的加热电阻最大时，相应的档位就是低温档位。当电路中的加热电阻最小时，相应的齿轮就是高温齿轮。当电路中的加热电阻小时，相应的档位是中温档位。

因此，当两个电阻并联时，智能电热便盖处于高温位置；当两个电阻串联时，智能电热便盖处于低温位置；当只有一个电阻时，智能电热座便器盖处于中等温度范围。

这样，虽然这个题目是物理和电学中考的最后一道题，但并不难解决。具体解决过程如下:

这个题目的第一个问题和第二个问题只是分配的问题。根据已知的中温范围和低温范围的电功率，该公式可直接应用于解决该问题。第三个问题有点麻烦。通过以上分析可以看出，当高温齿轮被加热时，两个电阻并联，因此高温齿轮的功率应该等于两个并联电阻消耗的电功率之和。由于R1消耗的电力是中温齿轮的电力，问题就变成了解决R2消耗的电力。由于R2的大小未知，最后的问题变成了解决R2的大小。具体解决过程如下:

这样，这种智能电动马桶盖的物理原理真的很简单，对于中考的物理试题来说并不太难。对于中学生来说，这个问题的分数应该是确定的！