学校宿舍楼里的电热水器的简化电路如图所示，A为自动温度开关，当水的温度达到设定温度时自动断开电路，低于设定温度时，自动接通开关．S是热水器的功率选择开关．可选择高、低两

Question

学校宿舍楼里的电热水器的简化电路如图所示，A为自动温度开关，当水的温度达到设定温度时自动断开电路，低于设定温度时，自动接通开关．S是热水器的功率选择开关．可选择高、低两种加热功率，R₁、R₂都是发热电阻器．主要的技术指标如下表：

额定电压（V）	220	发热电阻类型	电热管
输入功率一档（W）	2420	输入功率二档（W）	1210
温度范围（℃）	20～80	容积（L）	20

（1）电热水器工作时把电能转化为___能．
（2）电热水器中水的质量是多少？
（3）当S拨至1时，热水器正常工作时电路中的电流是多少？
（4）当S拨至2时，电热管的实际总功率只有1000W，此时的总电压是多少？

Answer 1

（1）电热水器是电热器，工作时将电能转化为内能；
（2）由公式ρ=(m)/(V)可得，一箱水的质量：m=ρV=1×10³ kg/m³×20×10^-3m³=20kg；
（3）当S拨至1时，电路中只有R₁，电阻达到最小，由公式P=(U2)/(R)可知，此时的功率最大，位于一档，因为U_额=220 V，P_额=2420 W，
当S拨至1时，热水器正常工作时电路中的电流：I=(P额)/(U额)=(2420W)/(220V)=11A；
（4）当S拨至2时，电路中R₁和R₂串联，电阻达到最大，由公式P=(U2)/(R)可知，此时的功率最小，位于二档，因为U_额=220 V，P'_额=1210 W，所以R=(U2额)/(P′额)=((220V)2)/(1210W)=40Ω，
又P_实=1000 W，所以U=√(P实R)=√(1000W×40Ω)=200 V．
答：（1）内；
（2）电热水器中水的质量是20kg；
（3）当S拨至1时，热水器正常工作时电路中的电流是11A；
（4）当S拨至2时，电热管的实际总功率只有1000W，此时的总电压是200V．