Question

【題目】如圖所示是張強(qiáng)同學(xué)家新買的一臺(tái)電熱鍋其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖，該鍋有高、中、低三個(gè)擋位的發(fā)熱功率。開(kāi)關(guān)S1可分別與觸點(diǎn)a、b接觸，已知發(fā)熱電阻R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，電源電壓220V保持不變。

請(qǐng)分析和解答以下問(wèn)題：

（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1置于b端、S2斷開(kāi)時(shí)，電熱鍋處于什么擋位？

（2）電熱鍋在中擋位工作時(shí)，消耗的電功率是多少？

（3）電熱鍋在高擋位工作時(shí)，加熱5min，消耗的電能為多少？

Answer 1

【答案】（1）低擋位；（2）1000W；（3）4.5×105J

【解析】

(1)由圖知道，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1置于b端、S2斷開(kāi)時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電路中的總電阻最大，電流最小，由P=UI知道，電功率最小，即電烤箱處于低檔位；

(2)由圖知道，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1置于b端，S2閉合時(shí)，電路為R1 的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電烤箱處于中檔位；由知道，消耗的電功率是：

；

(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1置于a端，S2 閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電路中的總電阻最小，由知道，此時(shí)電功率最大，電烤箱處于高檔位；由于并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，兩電阻消耗的電功率分別為：

，

此時(shí)電烤箱消耗的電功率是：

P高 =P1 +P2 =1000W+500W=1500W；

由 知道，對(duì)食物加熱5min，消耗的電能是：

W=P高t=1500W×5×60s=4.5×105 J。

答：(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1置于b端、S2斷開(kāi)時(shí)，電熱鍋處于低溫?fù)跷唬?/span>

(2)電熱鍋在中擋位工作時(shí)，消耗的電功率是1000W；

(3)電熱鍋在高擋位工作時(shí)，加熱5min，消耗的電能為4.5×105 J。