Question

【题目】图甲是某款电热水龙头，即开即热、冷热兼用。图乙是它的原理电路，R1、R2为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换。有关参数如下表.不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题：

（1）开关置于2时，电路中的电流是多大？

（2）水龙头放热水时，正常工作60 s，消耗的电能是多少？

（3）R2的电阻是多大？

Answer 1

【答案】（1）10 A；（2）1.8×105J.（3）60.5 Ω.

【解析】

（1）由图乙知道，当开关置于2时，电路中只有电阻R1；当开关置于3时，R1、R2 并联；由电阻的并联规律知道，并联的总电阻小于其中任一电阻，所以当开关置于2时电路中电阻较大，由P=U2/R知道，此时电路消耗的功率较小，即此时放出的是温水；功率是P温水=2200W，由P=UI知道，此时电路中的电流是：I温水=P温水/U=2200W/220V=10A；

（2）由P=UI知道，水龙头放热水时，正常工作60s，消耗的电能是：

W=P热t=3000W×60s=1.8×105 J；

（3）由图知道，加热状态下，电阻R1、R2 并联，由于电路的总功率等于各电阻消耗功率之和，所以，此时R2消耗的电功率是：P2 =P热-P温=3000W-2200W=800W，由P=U2/R知道，R2 的电阻是：R2 =U2/P2=(220V)2/800W=60.5Ω。