小芳家里新買了一臺(tái)電熱水器，從“用戶手冊(cè)”中，她獲得了以下資料，請(qǐng)根據(jù)這些資料完成相應(yīng)的計(jì)算：（一

【專家解說(shuō)】：（1）電熱水器的總重：
G總=m電g+ρ水gV=19×10N/kg+1.0×103kg/m3×50×10-3m3×10N/kg=690N，
電熱水器掛在L形掛鉤上時(shí)，其受力情況如下：

掛鉤豎直方向：向上的拉力F和向下電熱水器的總重G總，
水平方向：向右的支持力和向左膨脹螺釘?shù)睦?，此時(shí)膨脹螺釘受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力；
因電熱水器靜止，所以沿豎直方向二力平衡，因此對(duì)L形掛鉤向下的拉力
F=G=690N；
因L形掛鉤靜止，電熱水器上端所受的水平向左的拉力等于膨脹螺釘所受的摩擦力；
以懸掛架下端為軸，把熱水器看成杠桿，則根據(jù)杠桿的平衡條件可得fD=G總C，
f=G總CD=690N×196mm196mm=690N．
（2）由熱水器的三檔位的數(shù)值關(guān)系猜測(cè)得熱水器加熱部分的等效電路圖如下圖所示：

其中加熱管R1的額定功率為1000W，電熱管R2的額定功率為1500W；
加熱管的電阻分別為：
R1=U2P1=(220V)21000W=48.4Ω，
R2=U2P2=(220V)21500W≈32.3Ω．
（3）①忽略加熱過(guò)程的熱損失，直接加熱消耗的電能為：
W1=Q1=cm△t1=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（50℃-20℃）=6.3×106J=1.75KW?h，
下午加熱的電費(fèi)支出為：
0.6元/KW?h×1.75KW?h=1.05元；
②早晨8點(diǎn)前加熱，電費(fèi)支出為：
0.3元/KW?h×1.75KW?h=0.525元；
加熱升溫4℃所需電能：
W2=Q2=cm△t2=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（50℃-46℃）=8.4×105J，
加熱升溫4℃所需時(shí)間（設(shè)加熱功率為2500W）
t1=W2P3=8.4×105J2500W=336s=5.6min，（這段加熱時(shí)間可以忽略不計(jì)）
降低4℃所需時(shí)間為190min，至下午6點(diǎn)共需要三次加熱，消耗電能：
W3=3W2=3×8.4×105J=2.52×106J=0.7KW?h，
電費(fèi)支出：
0.6元/KW?h×0.7KW?h=0.42元；
總支出：
0.525元+0.42元=0.945元，
所以，第二方案更省錢．
答：（1）L形掛鉤受到的最大向下拉力為690N，此時(shí)膨脹螺釘與承重墻體間的摩擦力為690N．
（2）內(nèi)部加熱電路的主要結(jié)構(gòu)如上圖所示，每個(gè)加熱管的電阻值分別為48.4Ω、32.3Ω．
（3）第二方案更省錢．