Question

19．小名家浴室裝修時(shí)，安裝了現(xiàn)代流行的四合一碳纖維浴霸．他好奇地發(fā)現(xiàn)它有五個(gè)控制開關(guān)．如圖甲所示：

（1）通過觀察和調(diào)試，他基本上畫出了該浴霸的電路圖（如圖乙），圖中L₁、L₂為照明電路，L₃、L₄為兩展遠(yuǎn)紅外線取暖燈．在調(diào)試時(shí)，他發(fā)現(xiàn)當(dāng)接通電源開關(guān)S后，直接接通S₃、S₄，遠(yuǎn)紅外線取暖燈不工作，只有接通吹風(fēng)開關(guān)S₂后再開啟取暖器開關(guān)，遠(yuǎn)紅外線取暖燈才工作，請(qǐng)你幫他分析一下，該吹風(fēng)開關(guān)S₂應(yīng)接在B（填A(yù)或B）位置，另一位置就用導(dǎo)線相連．
（2）小民白天洗澡時(shí)，只將S₁斷開，閉合其他開關(guān)，在額定電壓下工作1小時(shí)．問：浴霸共需消耗電多少焦耳？（以下是說明書上部分材料）

品牌名稱	格勒四合一碳纖維浴霸
型號(hào)	TDF3060A
配件	安裝卡扣1包，通風(fēng)管1根（1.5M），百葉蓋，開關(guān)，試機(jī)線插頭
額定電壓	220V
額定功率	照明22W，吹風(fēng)30W，取暖1500W，換氣40W

（3）若晚上時(shí)家庭的實(shí)際電壓只有198伏，則取暖燈的實(shí)際功率為多少瓦？（假設(shè)取暖燈絲的電阻值不變）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意，只有接通吹風(fēng)開關(guān)S₂后再開啟取暖器開關(guān)，遠(yuǎn)紅外線取暖燈才工作，結(jié)合A、B的位置可作出選擇；
（2）只將S₁斷開，閉合其他開關(guān)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知其總功率，再利用P=$\frac{W}{t}$可求得浴霸共需消耗電多少焦耳；
（3）根據(jù)取暖燈的額定電壓和額定功率，可求得其電阻，再利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得其實(shí)際功率．

解答 解：（1）由題意可知，只有接通吹風(fēng)開關(guān)S₂后再開啟取暖器開關(guān)，遠(yuǎn)紅外線取暖燈才工作，則該吹風(fēng)開關(guān)S₂應(yīng)接在B位置，若接在A位置，開關(guān)S₂不能控制遠(yuǎn)紅外線取暖燈；
（2）只將S₁斷開，閉合其他開關(guān)，總功率P=1500W+1500W+30W+40W=3700W，
由P=$\frac{W}{t}$可得，浴霸共需消耗電能W=Pt=3700W×3600s=1.332×10⁷J．
（3）取暖燈的電阻R=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1500W}$=$\frac{484}{15}$Ω，
取暖燈的實(shí)際功率P_實(shí)際=$\frac{{U}_{實(shí)際}^{2}}{R}$=$\frac{{（198V）}^{2}}{\frac{484}{15}Ω}$=1215W．
答：（1）B；（2）浴霸共需消耗電1.332×10⁷J；（3）取暖燈的實(shí)際功率為1215W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求產(chǎn)生的熱量、電阻之比，分析清楚電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用電功率公式、焦耳定律即可正確解題．