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    如图所示，是某鱼缸水温调节器的原理图，其中R1为阻值可调的电热丝，开关S2为单刀双掷开关．开关S1闭合、S2接b时，电路处于加热状态；当开关S1断开、S2接a时，电路处于保温状态．已知U=220V，R2=880Ω，R1不会短路．取水的比热容c=4.2×103 J/．试问：
    （1）当电路处于加热状态时，通过电阻R2的电流为多少？
    （2）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P=48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？
    （3）当电路处于加热状态时，要将缸中m=48.4 kg的水温度升高△t=2℃，现调节电热丝R1使其阻值为R1′=200Ω，则加热需多少时间？（假设电热全部被水吸收，且无热量散失）

    【答案】分析：（1）开关S1闭合、S2接b时，电路处于加热状态，两电阻并联，根据I=求出通过电阻R2的电流；
    （2）当开关S1断开、S2接a时，两电阻串联，根据R=求出电路的总电阻，再根据电阻的串联求出电热丝R1连人电路的阻值；
    （3）当电路处于加热状态时，两电阻并联，根据Q=cm△t求出水吸收的热量，电流做的功即为水吸收的热量，根据电阻的并联特点求出电路中的总电阻，再根据W=Q=Pt=t即可求出加热时间．
    解答：解：（1）当电路处于加热状态时，等效电路图如下图所示：

    通过电阻R2的电流：
    I2===0.25A；
    （2）当电路处于保温状态时，等效电路图如下图所示：

    电路的总电阻R===1000Ω，
    则R1=R-R2=1000Ω-880Ω=120Ω；
    （3）当电路处于加热状态时，等效电路图如下图所示：

    水需要吸收热量：
    Q=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×48.4kg×2℃=406560J，
    电路中的总电阻：
    R总===105.6Ω，
    此时电路的总功率：
    P加热′===W，
    加热时间：
    t====8870.4s．
    答：（1）通过电阻R2的电流约为0.25A；
    （2）电热丝R1连人电路的阻值应为120Ω；
    （3）加热需8870.4s．
    点评：本题考查了串联、并联电阻特点和电功率公式的应用，以及电阻、吸热、加热时间的计算，关键是公式的灵活运用和开关闭合、断开时电路连接方式的判断．
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    （1）当电路处于加热状态时，通过电阻R2的电流为多少？
    （2）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P=48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？
    （3）当电路处于加热状态时，要将缸中m=48.4 kg的水温度升高△t=2℃，现调节电热丝R1使其阻值为R1′=200Ω，则加热需多少时间？（假设电热全部被水吸收，且无热量散失）

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    （2）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P=48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？
    （3）当电路处于加热状态时，要将缸中m=48.4 kg的水温度升高△t=2.0℃，现调节电热丝R1使其阻值为
    R
    ′
    1
    =200Ω，则加热需多少时间？（假设电热全部被水吸收，且无热量散失）

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