Question

5．小芳家里的某品牌電烤箱銘牌及其內(nèi)部簡化電路如圖所示，R₁和R₂均為電熱絲．求：
（1）若某種食物需要用該電烤箱高溫檔烘烤15min，則該電烤箱消耗的電能是多少？
（2）電路中R₁的阻值是多少？
（3）該電烤箱在低溫檔正常工作時，電路中的電流和R₁的功率分別是多少？

××牌電烤箱
額定電壓		220V
額定功率	高溫檔	1100W
	低溫檔	220W
電源頻率		50Hz

Answer 1

分析 （1）由表格數(shù)據(jù)可知，電烤箱高溫檔的功率，根據(jù)W=Pt求出電烤箱消耗的電能；
（2）由電路圖可知，開關(guān)S₁、S₂閉合時，電路為R₁的簡單電路，電路中的總電阻最小，電烤箱處于高溫檔，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路中R₁的阻值；
（3）開關(guān)S₁閉合、S₂斷開時，兩電阻串聯(lián)，電路中的總電阻最大，電烤箱處于保溫狀態(tài)；由表格數(shù)據(jù)可知低溫的時電功率，根據(jù)P=UI求出電路中的電流，根據(jù)P=I²R求出R₁的功率．

解答 解：（1）由表格數(shù)據(jù)可知，P_高溫=1100W，
由P=$\frac{W}{t}$可得，該電烤箱高溫檔烘烤15min消耗的電能：
W=P_高溫t=1100W×15×60s=9.9×10⁵J；
（2）由電路圖可知，開關(guān)S₁、S₂閉合時，電路為R₁的簡單電路，電路中的總電阻最小，電烤箱處于高溫檔，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電路中R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高溫}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω；
（3）開關(guān)S₁閉合、S₂斷開時，兩電阻串聯(lián)，電路中的總電阻最大，電烤箱處于保溫狀態(tài)；
由表格數(shù)據(jù)可知，P_低溫=220W，
由P=UI可得，電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{低溫}}{U}$=$\frac{220W}{220V}$=1A，
R₁的功率：
P₁=I²R₁=（1A）²×44Ω=44W．
答：（1）該電烤箱消耗的電能是9.9×10⁵J；
（2）電路中R₁的阻值是44Ω；
（3）該電烤箱在低溫檔正常工作時，電路中的電流為1A，R₁的功率為44W．

點評 本題考查了電功公式和電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是電烤箱檔位的判斷和從表格中得出相關(guān)的信息．