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(zhuǎn)手柄帶動(dòng)開關(guān)S接通對應(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)如表，不考慮溫度對電阻絲值的影響．

產(chǎn)品名稱	即熱式熱水龍頭
應(yīng)用場所	廚房、衛(wèi)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）開關(guān)與1、2接觸時(shí)，水龍頭放出的是溫水，此時(shí)電路中的電流是多大?

（2）開關(guān)與2、3接觸時(shí)，水龍頭放出的是熱水，此時(shí)工作1min消耗的電能是多少?R2的電阻值是多大?

（3）根據(jù)實(shí)際需要，要求溫水額定功率不變，熱水額定功率降一些．某物理興趣小組同學(xué)嘗試把熱水額定功率降為3080W，請你進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，寫出計(jì)算過程和具體辦法．

Answer 1

【答案】28.（1）10A（2）198000J 44Ω （3）P=3080W時(shí)：I=P/U=3080W/220V=14AI2=I-I1=14A-10A=4A R2=U2/I2=220V/4A=55Ω換用阻值為55Ω電阻R2

【解析】

（1）開關(guān)與1、2接觸時(shí)，電阻R1單獨(dú)接入電路，連入電阻較大，由可知電功率較小，為低溫檔，水龍頭放出的水是溫水；此時(shí)電路中的電流：；

（2）開關(guān)與2、3接觸時(shí)，電阻R1、R2并聯(lián)接入電路，連入電阻較小，可知電功率較大，為高溫檔，水龍頭放出的水是熱水，P熱水=3300W，正常工作1min，消耗的電能：

；干路電流是： ；通過R2的電流是：，則；

（3）要求溫水額定功率不變，熱水額定功率降一些，R1的阻值保持不變，適當(dāng)增加R2的阻值就可實(shí)現(xiàn)上述要求。則當(dāng)P=3080W時(shí)，干路電流是：，則通過R2的電流，所以，換用阻值為55Ω電阻R2。