Question

16．某工廠開(kāi)發(fā)研制了一種高、中、低三擋家用電火鍋，觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)是由兩個(gè)相同的發(fā)熱電阻絲構(gòu)成．改變擋位就是改變電阻絲連入電路的方式．研究發(fā)現(xiàn)：旋動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在中擋位置時(shí)，發(fā)熱功率為300W，這時(shí)只有一個(gè)電阻絲連入電路．那么，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)分別處于高、低兩擋位置時(shí)，其發(fā)熱功率分別為600W和150W．

Answer 1

分析 根據(jù)題意可知，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在中檔位置時(shí)，只有一個(gè)電阻絲工作，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)處于高檔位置時(shí)，發(fā)熱功率大于中檔，所以兩電阻絲并聯(lián)，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)處于低檔位置時(shí)，發(fā)熱功率小于中檔，所以兩電阻絲串聯(lián)，電源電壓不變，根據(jù)公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出一根電阻絲的電阻，然后分別利用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電阻絲串聯(lián)和并聯(lián)時(shí)的發(fā)熱功率．

解答 解：當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在中檔位置時(shí)，只有一個(gè)電阻絲連入電路．
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：一根電阻絲的阻值R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{中}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{300W}$=$\frac{484}{3}$Ω；
當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)處于高檔位置時(shí)，是兩個(gè)電阻并聯(lián)，則電路總電阻R_并=$\frac{1}{2}$R=$\frac{1}{2}$×$\frac{484}{3}$Ω=$\frac{242}{3}$Ω，
高檔發(fā)熱功率P_高=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{并}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{\frac{242}{3}Ω}$=600W，
當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)處于低檔位置時(shí)，是兩個(gè)電阻串聯(lián)，則電路總電阻R_串=2R=2×$\frac{484}{3}$Ω=$\frac{968}{3}$Ω，
低檔發(fā)熱功率P_低=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{串}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{\frac{968}{3}Ω}$=150W．
故答案為：600；150．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電功率的計(jì)算及其公式的應(yīng)用，難點(diǎn)是判斷電飯鍋的工作電路，因?yàn)橹挥袃筛�電阻絲，中檔時(shí)只有一根工作，高檔只能兩根并聯(lián)，低檔只能兩根串聯(lián)，重點(diǎn)是知道串聯(lián)、并聯(lián)電阻的規(guī)律．