Question

 如图示为一款有高、低温两档的电热水器电路原理图．R₁，R₂为电热丝，其中R₁=44Ω．
（1）分析电路图，闭合S₁，当S₂    时，热水器处于高温档．
（2）热水器处于低温档时，通过电路的电流是多大？此时热水器的功率是多少？
（3）若该款热水器正常工作时高温挡功率为2000W．请你通过计算，求出电阻R₂的阻值应为多少？

Answer

（1）知道加热功率大于保温时的功率，根据公式P=可知，加热时电路的总电阻较小，再根据并联电路的电阻特点判断电路中电阻的大小关系，从而可以判断出电热水器处于处于什么状态；
（2）热水器处于低温档时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律求出通过的电流，根据P=UI求出此时热水器的功率；
（3）热水器处于低温档时，R1和R2并联接入电路，此时的热水器的功率等于两电热丝的功率之和，求出R2的功率，根据并联电路的电压特点和P=求出电阻R2的阻值．
【解析】
（1）加热和保温属于两个过程，加热时功率大，保温时功率小，根据P=可知，两个过程的电源电压相同，电阻越小，功率越大；
当开关S1、S2均闭合时，R1和R2并联接入电路，此时电路中的总电阻最小，功率最大，电热水器处于加热状态；
当开关S1闭合、S2断开时，电路中只有R1，电路中的总电阻变大，电压不变，功率变小，加热器处于保温状态；
（2）热水器处于低温档时，电路为R1的简单电路，
根据欧姆定律可得，通过电路的电流：
I1===5A，
此时热水器的功率：
P1=UI1=220V×5A=1100W；
（3）热水器处于低温档时，R1和R2并联接入电路，
R2的功率：
P2=P-P1=2000W-1100W=900W，
∵并联电路中，各支路两端的电压相等，
∴R2==≈53.8Ω．
答：（1）闭合；
（2）热水器处于低温档时，通过电路的电流是5A，此时热水器的功率是1100W；
（3）电阻R2的阻值约为53.8Ω．