Question

【題目】圖甲是某款電熱水龍頭，即開即熱、冷熱兼用。圖乙是它的原理電路，R1、R2為電熱絲，通過旋轉手柄帶動開關S接通對應的電路，從而實現冷水、溫水、熱水之間切換。有關參數如下表.不考慮溫度對電阻絲的影響，請回答下列問題：

（1）開關置于2時，電路中的電流是多大？

（2）水龍頭放熱水時，正常工作60 s，消耗的電能是多少？

（3）R2的電阻是多大？

Answer 1

【答案】（1）10 A；（2）1.8×105J.（3）60.5 Ω.

【解析】

（1）由圖乙知道，當開關置于2時，電路中只有電阻R1；當開關置于3時，R1、R2 并聯；由電阻的并聯規律知道，并聯的總電阻小于其中任一電阻，所以當開關置于2時電路中電阻較大，由P=U2/R知道，此時電路消耗的功率較小，即此時放出的是溫水；功率是P溫水=2200W，由P=UI知道，此時電路中的電流是：I溫水=P溫水/U=2200W/220V=10A；

（2）由P=UI知道，水龍頭放熱水時，正常工作60s，消耗的電能是：

W=P熱t=3000W×60s=1.8×105 J；

（3）由圖知道，加熱狀態下，電阻R1、R2 并聯，由于電路的總功率等于各電阻消耗功率之和，所以，此時R2消耗的電功率是：P2 =P熱-P溫=3000W-2200W=800W，由P=U2/R知道，R2 的電阻是：R2 =U2/P2=(220V)2/800W=60.5Ω。