分析 (1)在電壓一定時,根據P=U2R可知,電阻最小時,電功率最大,同樣的電阻,串聯時電阻最大,并聯時電阻最小,結合電阻的串并聯判斷閉合什么開關時電路中電阻最�。�
(2)由圖可知,當只閉合S1時,滑動變阻器與R1串聯;根據P=U2R可知,當R3處于阻值為零處時,檔位I功率為最大值400W;當R3處于阻值最大處時,檔位I功率為最小值100W;根據P=U2R可和電阻的串聯求出滿足要求的電熱絲R1的阻值和電位器的最大電阻值.
(3)當S1,S2,S3都閉合時,電路的功率為最大值,根據P=U2R,可結合電壓200V、最大功率1000W求出R2的阻值;當只閉合開關S2時,R2、R3串聯,若R3處于阻值為零處時流過電阻絲R2的電流最大,若R3處于阻值最大處時流過電阻絲R2的電流最小,根據電阻的串聯和歐姆定律求出最大和最小電流,即可得出處于這個檔位時流過電阻絲R2的電流的變化范圍.
解答 解:(1)由電路圖可知,當開關S1,S2,S3閉合時,電路簡化如圖1,由簡圖可知R1、R2并聯,電路中的電阻最小;
根據P=U2R可知,此電路處于最大電功率檔;
(2)當只閉合S1,電路簡化如圖2:
若R3處于阻值為零處時,檔位I功率為最大值:
P大=U2R1=(200V)2R1=400W,
解得:R1=100Ω,
若R3處于阻值最大處時,檔位I功率為最小值:
P小=U2R1+R3=\frac{(200V)^{2}}{100Ω+{R}_{3}}=100W,
解得:R3=300Ω
(3)由(1)可知,當S1,S2,S3都閉合時,電路的功率為最大值:
P總大═\frac{{U}^{2}}{{R}_{并}}=\frac{(200V)^{2}}{\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}}=1000W,
將R1=100Ω代入得:R2≈66.67Ω;
當只閉合S2時,電路簡化如圖3所示:
若R3處于阻值為零處時,流過電阻絲R2的電流最大:
I大=\frac{U}{{R}_{2}}=\frac{200V}{\frac{200}{3}Ω}=3A;
若R3處于阻值最大處時,流過電阻絲R2的電流最�。�
I小=\frac{U}{{R}_{2}+{R}_{3}}=\frac{200V}{\frac{200}{3}Ω+300Ω}≈0.55A;
電流的變化范圍約為0.55A~3A.
答:(1)此電路處于最大電功率檔時,應閉合的開關是S1,S2,S3;
(2)滿足要求的電熱絲R1的阻值為100Ω,電位器的最大電阻值R3為300Ω;
(3)只閉合開關S2時,電路處于檔位Ⅰ、Ⅱ時,流過電阻絲R2的電流的變化范圍為0.55A~3A.
點評 本題考查了串聯電路和并聯電路特點和歐姆定律的應用,關鍵是電功率公式的靈活運用和畫出等效電路圖,難點是根據電功率公式分析電火鍋的檔位.
科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 分子間存在引力 | B. | 分子在不停地運動 | ||
C. | 分子間存在斥力 | D. | 溫度越低,分子運動地越慢 |
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