Question

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：

額定電壓	220V
額定 功率	溫水	2200W
	熱水	3000W

（1）開關置于2時，水龍頭放出的水是           （選填“冷”、“溫”或“熱”）水。此時電路中的電流時多大？
（2）水龍頭放熱水時，正常工作60s，消耗的電能是多少？
（3）R₂的電阻多大？

Answer 1

（1）溫；此時電路工作電流為10A．（2）水龍頭放熱水時，消耗的電能為1.8×10⁵J．（3）R₂的電阻是60.5Ω

解析試題分析：（1）當開關處于位置1時，電路是斷路，此時放出的是冷水；當開關處于位置2時，只有電阻R₁接入電路，電路電阻最大，根據可知：此時功率最小，可見此時放出的是溫水；當開關處于位置3時，電阻R₁與R₂并聯接入電路，電路總電阻最小，根據可知：此時功率最大，可見此時放出的是熱水。
由表中數據可知：當開關處于位置2時，電路的功率為2200W，由P=UI得：此時電路工作電流：
（2）水龍頭放熱水時，電路的總功率是3000W，正常工作60s消耗的電能：
W=P_熱t=3000W×60s=1.8×10⁵J．
（3）溫水狀態下，只有R₁工作，故R₁消耗的功率：P_溫水=2200W，
熱水狀態下，電阻R₁、R₂并聯，R₂消耗的電功率P₂=P_熱-P_溫=3000W-2200W=800W，
R₂的電阻：
考點：電路分析，電功率的計算，電能的計算