题目内容
15．如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，图丙为它的部分参数，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，有关参数如丙，不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题：
（1）
形开关仅与1接触时，放出的水是温（选填“冷”、“温”或“热”）水，此时电路中的电流是10A．（2）R2的电阻是60.5Ω．
分析 （1）当开关处于不同位置时，分析电阻的接入方式，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$结合表格中热水、温水功率判断放出的是温水还是热水；
根据P=UI求出电流；
（2）放热水时两电阻并联，根据P=UI求出总电流，再根据并联电路的电流特点求出R2支路的电流，再根据欧姆定律求出R2的阻值．
解答 解：（1）开关仅与1接触时，电阻R1单独接入电路，开关与1、2接触时，电阻R1和电阻R2并联接入电路，总电阻比开关仅与1接时小，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电源电压不变，开关与1、2接触时，电路中总电阻小，功率大，放出来的是热水；开关仅与1接触时，电路中电阻比开关与1、2接触电阻大，功率小，放出来的是温水；
此时的电流I1=$\frac{{P}_{温水}}{U}$=$\frac{2200W}{220V}$=10A；
（2）开关与1、2接触时，放出来的是热水，两电阻并联，
由P=UI得：
总电流I=$\frac{{P}_{热水}}{U}$=$\frac{3000W}{220V}$=$\frac{150}{11}$A，
R2支路的电流I2=I-I1=$\frac{150}{11}$A-10A=$\frac{40}{11}$A，
由欧姆定律得：
R2的电阻R2=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{220V}{\frac{40}{11}A}$=60.5Ω．
故答案为：（1）温；10；（2）60.5．
点评 此题主要考查的是学生对电路连接、功率、并联电路的电流特点、欧姆定律计算公式的理解和掌握，弄清楚电路连接是解决此题的关键．
练习册系列答案
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（1）根据表中数据，判断元件R0可能是由半导体材料制成的，并简要说明理由．理由其电阻随温度的升高而减小；
（2）元件R0接入如图1所示的电路中，闭合开关后，电流表读数为1.80A．已知电路中的电源电压为4.8V，此时定值电阻阻值为2Ω；
（3）小明为了探究流过R0的电流I与两端电压U的具体表达关系，做出了如图2所示的U-I曲线，发现电流与电压不成正比，没有找到其规律．小明猜想：流过R0的电流I可能与两端电压的平方（即U2）有一定关系，于是与小东一道算出U2，如表：
并根据表格数据做出I-U2的图象（如图3）．
由表格及图象中的数据规律推断出电流I与电压U的关系式为I=${\frac{6}{5}U}^{2}$（不考虑单位）．
| I/A | 0.30 | 0.60 | 0.80 | 1.20 | 1.80 | 2.60 | 3.10 |
| U/A | 0.50 | 0.71 | 0.82 | 1.00 | 1.20 | 1.50 | 1.60 |
（2）元件R0接入如图1所示的电路中，闭合开关后，电流表读数为1.80A．已知电路中的电源电压为4.8V，此时定值电阻阻值为2Ω；
（3）小明为了探究流过R0的电流I与两端电压U的具体表达关系，做出了如图2所示的U-I曲线，发现电流与电压不成正比，没有找到其规律．小明猜想：流过R0的电流I可能与两端电压的平方（即U2）有一定关系，于是与小东一道算出U2，如表：
| I/A | 0.30 | 0.60 | 0.80 | 1.20 | 1.80 | 2.60 | 3.10 |
| U/V | 0.50 | 0.71 | 0.82 | 1.00 | 1.20 | 1.50 | 1.60 |
| U2/V2 | 0.25 | 0.50 | 0.67 | 1.00 | 1.44 | 2.25 | 2.56 |
由表格及图象中的数据规律推断出电流I与电压U的关系式为I=${\frac{6}{5}U}^{2}$（不考虑单位）．
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