Question

5．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，水龙头放出的水是温（选填“冷”、“温”或“热”）水．此时电路中的电流时多大？
（2）R₂的电阻是多大？

额定电压		220V
额定 功率	温水	2200W
	热水	3000W

Answer 1

分析 （1）根据开关位置的改变，判断出电路的连接情况，然后根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$判断功率的大小，由此可知热水或温水的档位；利用P=UI求电路工作电流；
（2）知道热档的电功率和温水档的功率，求出R₂消耗的电功率，利用P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求R₂的阻值．

解答 解：（1）当开关处于位置2时，只有电阻R₁接入电路，电路电阻最大，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知：此时功率最小，可见此时放出的是温水；
由P=UI得此时电路工作电流：
I_保=$\frac{{P}_{温}}{{U}_{额}}$=$\frac{2200W}{220V}$=10A．
（2）加热状态下，电阻R₁、R₂并联，R₂消耗的电功率：
P₂=P_热-P_温=3000W-2200W=800W，
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{{800W}_{\;}}$=60.5Ω．
答：（1）温；此时电路工作电流为10A．
（2）R₂的电阻是60.5Ω．

点评 本题考查电路分析、欧姆定律和电功率公式的应用，难度不大，关键根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$知道功率与电阻的关系．