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(zhuǎn)手柄帶動(dòng)開關(guān)S接通對(duì)應(yīng)的電路，從而實(shí)現(xiàn)冷水、溫水、熱水之間切換。有關(guān)參數(shù)如下表。不考慮溫度對(duì)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(guān)置于2時(shí)，水龍頭放出的水是           （選填“冷”、“溫”或“熱”）水。此時(shí)電路中的電流時(shí)多大？
（2）水龍頭放熱水時(shí)，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(shí)電路工作電流為10A．（2）水龍頭放熱水時(shí)，消耗的電能為1.8×10⁵J．（3）R₂的電阻是60.5Ω

試題分析：（1）當(dāng)開關(guān)處于位置1時(shí)，電路是斷路，此時(shí)放出的是冷水；當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí)，只有電阻R₁接入電路，電路電阻最大，根據(jù)可知：此時(shí)功率最小，可見此時(shí)放出的是溫水；當(dāng)開關(guān)處于位置3時(shí)，電阻R₁與R₂并聯(lián)接入電路，電路總電阻最小，根據(jù)可知：此時(shí)功率最大，可見此時(shí)放出的是熱水。
由表中數(shù)據(jù)可知：當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí)，電路的功率為2200W，由P=UI得：此時(shí)電路工作電流：
（2）水龍頭放熱水時(shí)，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(tài)下，只有R₁工作，故R₁消耗的功率：P_溫水=2200W，
熱水狀態(tài)下，電阻R₁、R₂并聯(lián)，R₂消耗的電功率P₂=P_熱-P_溫=3000W-2200W=800W，
R₂的電阻：