问题
计算题
如图所示，是某鱼缸水温凋节器的原理图，
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=600Ω，R2不会短路．取水的比热容c=4.2×103 J/（kg•℃）．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连人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
=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
（1）0.37A
（2）400Ω；
（3）16940s．
（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=
=
≈0.37A；
（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，
R1=R﹣R2=1000Ω﹣600Ω=400Ω；
（3）水需要吸收热量：
Q=c水m水△t=4.2×103J/（kg•℃）×48.4kg×2℃=406560J，
电热丝R1的功率P′=
=
=242W，
加热时间t=
=
=
=16940s．
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．