Question

小麗同學(xué)在學(xué)完電學(xué)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)保溫箱電路，如圖所示，圖中的A為溫度傳感器（達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，它自動(dòng)斷開電路，低于設(shè)定溫度時(shí)，自動(dòng)接通電路，它的作用相當(dāng)于開關(guān)），S為溫度檔位設(shè)定開關(guān)，她設(shè)定了三個(gè)檔：4O℃、5O℃、6O℃，加熱功率分別為45W、72W、9OW．電源電壓是36V，且保持不變，R₁、R₂、R₃都是發(fā)熱體．
（1）當(dāng)S撥至位置1時(shí)，加熱功率是多少？R₁的阻值是多少？
（2）S撥至位置3時(shí)，電路中的電流是多少？
（3）當(dāng)S撥至位置2時(shí)，請(qǐng)你列出與此時(shí)電路有關(guān)的兩個(gè)未知物理量并解答．

Answer 1

【答案】分析：（1）開關(guān)接1時(shí)，電路電阻最小，只有R₁一個(gè)電阻接入電路．根據(jù)公式 可知：保溫箱電路處于“高”檔位工作時(shí)，電路消耗功率最大，電阻R₁可用公式R=計(jì)算．
（2）開關(guān)接3時(shí)，三個(gè)電阻串聯(lián)，電路電阻最大時(shí)，根據(jù)公式 可知保溫箱電路處于“低”檔位，功率最�。�電流可用公式I=計(jì)算．
（3）開關(guān)接2只有電阻R₁和R₂串聯(lián)接入電路，電路電阻適中，保溫箱電路處于“中”檔位時(shí)，根據(jù)公式 可以求出此時(shí)電路電流和R₁和R₂串聯(lián)后的總電阻．
解答：解：（1）開關(guān)接1時(shí)，電路電阻最小，只有R₁一個(gè)電阻接入電路．根據(jù)公式 可知：保溫箱電路處于“高”檔位工作時(shí)，電路消耗功率最大為P_大=90W，
        R₁===14.4Ω．
（2）開關(guān)接3時(shí)，三個(gè)電阻串聯(lián)，電路電阻最大時(shí)，根據(jù)公式 可知保溫箱電路處于“低”檔位，功率最小為：P_小=45W，則電流I_小===1.25A；
（3）開關(guān)接2只有電阻R₁和R₂串聯(lián)接入電路，電路電阻適中，根據(jù)公式 可知：保溫箱電路處于“中”檔位，功率為P_中=72W，此時(shí)可以求出電路電流和R₁和R₂串聯(lián)后的總電阻：
  I_中===2A，R_串===18Ω．
答：（1）當(dāng)S撥至位置1時(shí)，加熱功率是90W，R₁的阻值是14.4Ω；
（2）S撥至位置3時(shí)，電路中的電流是1.25A；
（3）當(dāng)S撥至位置2時(shí)，可以求出電路電流 I_中為2A，和R₁和R₂串聯(lián)后的總電阻R_串=18Ω．
點(diǎn)評(píng)：本題考查保溫箱電路的連接，在開關(guān)連接不同觸點(diǎn)時(shí)電路處于不同狀態(tài)下電功率的計(jì)算和相關(guān)物理量的計(jì)算，關(guān)鍵是會(huì)判斷開關(guān)不同連接時(shí)電路的連接情況．