Question

小明家買了一臺電烤箱，有低、中、高三個檔位的發(fā)熱功率，如圖是其內(nèi)部簡化電路圖，開關(guān)S₁可分別與觸點a、b接觸，已知：R₁=48.4Ω R ₂=96.8Ω電源電壓220V保持不變．求：
（1）當開關(guān)S₁置于a端，S₂閉合時電烤箱處于

高

檔位；當開關(guān)S₁置于b端S₂斷開，電烤箱處于檔位（填“高”、“中”“低”）
（2）電烤箱在中檔位工作時，消耗電功率是多少？
（3）電烤箱在高檔位工作時，對食物加熱6min消耗的電能為多少？

Answer 1

分析：（1）電烤箱的電壓一定，由P=

U2

R

可知電阻越大，功率越��；分析電路圖，根據(jù)開關(guān)的閉合情況判斷出電路的連接方式，分析出電烤箱處于什么檔位；
（2）根據(jù)電烤箱在中檔位工作時的電路結(jié)構(gòu)，然后由電功率公式求出電路消耗的電功率；
（3）電烤箱在高檔位工作時的電阻最小，即兩電阻并聯(lián)時正好在高檔位工作，應(yīng)用并聯(lián)電路特點與W=

U2

R

t求出此時電烤箱消耗的電能．

解答：解：（1）由電路圖可知，當開關(guān)S₁置于a端、S₂斷開時，兩電阻并聯(lián)，此時總電阻最小，由P=

U2

R

可知，此時電功率最大，電烤箱處于高檔位；由電路圖可知，當開關(guān)S₁置于b端、S₂斷開時，兩電阻串聯(lián)，此時總電阻最大，由由P=

U2

R

可知，電烤箱消耗的電功率最小，此時電烤箱處于低檔位；
（2）由電路圖可知，開關(guān)S₁置于b端、S₂閉合時，只接入R₁接入電路，此時電烤箱在中檔位工作，
此時電烤箱的功率：P=

U2

R1

=

(220V)2

48.4Ω

=1000W；
（3）當開關(guān)S₁置于a端、S₂閉合時，R₁與R₂并聯(lián)，電烤箱處于高檔位，
電烤箱在t=6min=360s內(nèi)消耗的電能：
W=

U2

R1

t+

U2

R2

t=

(220V)2

48.4Ω

×360s+

(220V)2

96.8Ω

×360s=5.4×10⁵J；
答：（1）當開關(guān)S₁置于a端，S₂閉合時電烤箱處于高檔位；
當開關(guān)S₁置于b端、S₂斷開時，是低檔位；
（2）電烤箱在中檔位工作時發(fā)熱功率為1000W；
（3）電烤箱在高檔位工作時，對食物加熱6min消耗的電能為5.4×10⁵J．

點評：本題考查了電烤箱電路結(jié)構(gòu)分析、求功率、求電烤箱消耗的電能問題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用電功率公式與電功公式即可正確解題．