Question

【題目】如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圖，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。有關參數如表，不考慮溫度對電阻絲阻值的影響。

產品名稱	即熱式熱水龍頭
應用場所	廚房、衛生間
額定功率	溫水 2200W
	熱水 3300W
額定電壓	220V
額定頻率	50Hz
防觸電類型	Ⅰ類（最高等級）

（1）當開關與1、2觸點接通時，電路中的電流是多大_________?

（2）當開關與2、3觸點接通時，電路工作1min消耗的電能是多少______ ?R2的電阻值是多大____?

（3）根據實際需要，某物理興趣小組同學嘗試把熱水額定功率降為3080W，而溫水額定功率不變。則，可以將電熱絲_____（選填“R1”或“R2”）改為阻值_____的電阻絲。

Answer 1

【答案】10A 1.98×105 44 R2 55

【解析】

(1)開關與1、2接觸時，只有R1工作，水龍頭放出的是溫水，由表格數據可知，溫水功率P溫=2200W，由可得，此時電路中的電流：

；

(2)開關與2、3接觸時，水龍頭放出的是熱水，由表格數據可知，熱水功率P熱=3300W，由可得，工作1min消耗的電能：

；

由圖知，開關與1、2接觸時，電路為R1的簡單電路，此時為溫水檔；開關與2、3接觸時，R1與R2并聯，此時為熱水檔；因電路的總功率等于各用電器功率之和，且R1在兩種狀態下消耗的功率不變，所以，電阻R2的功率：

，

由可得，R2的電阻值：

(3)要求溫水額定功率不變，熱水額定功率降為P熱′=3080W，則需要改裝的電阻為R2，改裝后其功率為

，

所以，改裝后R2′的電阻值

，

即R2換用阻值為55Ω的電阻。

答：(1)開關與1、2接觸時，電路中的電流是10A；

(2)開關與2、3接觸時，水龍頭工作1min消耗的電能是1.98×105J，R2的電阻值是44Ω；

(3)R2換用阻值為55Ω的電阻。