Question

【題目】如圖甲所示是某電熱器的工作原理圖，R1、R2是發(fā)熱電阻，虛線框為電熱器的金屬外殼。它用一個旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)電熱器多擋位工作的要求。其中旋轉(zhuǎn)開關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤，在圓盤的左邊緣依次有4個金屬觸點(diǎn)①、②、③、④，右邊緣是一塊金屬板，可繞中心軸轉(zhuǎn)動的開關(guān)旋鈕兩端各有一個金屬滑片，轉(zhuǎn)動開關(guān)旋鈕可以將左邊緣相鄰的兩個觸點(diǎn)與右邊緣的金屬板同時連通。如旋到圖中位置S時，金屬滑片將①、②兩觸點(diǎn)同時與右邊緣金屬板接通：

(1)如果請你為這臺電熱器配備一個三腳插頭，如圖乙所示，應(yīng)該將電路圖中的地線接到插頭的________（填“G”“L”或“N”）腳。正常情況下，火線和零線之間的電壓為________ V；

(2)小明想在電路中加一個“傾倒開關(guān)”，使電熱器被碰倒時能自動斷開電路，以免引起火災(zāi)。該開關(guān)最好應(yīng)安裝在示意圖中A、B、C、D、E中的________ 點(diǎn)處；

(3)如果R1＝R2，旋鈕開關(guān)旋到位置S時的電功率為1000 W，R1的阻值是_______________；

(4)當(dāng)旋鈕開關(guān)旋到位置T時，通電1min產(chǎn)生的熱量是___________________；

(5)某種橡皮絕緣銅芯導(dǎo)線在常溫下安全載流量（長時間通電時的最大安全電流）如下表所示，選橫截面積為______的銅芯導(dǎo)線作為該電熱器的輸出導(dǎo)線，符合既適用又經(jīng)濟(jì)的原則。

導(dǎo)線規(guī)格
導(dǎo)線橫截面積S/mm2	0.5	1	1.5	2.5
安全載流量I/A	4	8	12	20

Answer 1

【答案】G 220 A 48.4Ω 3×104J 1mm2

【解析】

(1)[1]三角插頭接線原則為“左零右火上接地”，則應(yīng)將電路圖中的地線接到插頭的G腳。

[2]在我國，正常情況下，家庭電路火線和零線之間的電壓為220V。

(2)[3]在電路中加一個“傾倒開關(guān)”，使電熱器被碰倒時能自動斷開電路，為確保安全，則應(yīng)使電熱器傾倒后與火線斷開連接，則“傾倒開關(guān)”最好安裝在示意圖中的A點(diǎn)處。

(3)[4]旋鈕開關(guān)旋到位置S時，電阻R1短路，電路為R2的簡單電路，則由可求R2電阻為

由于R1與R2阻值相等，則R1阻值為48.4Ω。

(4)[5]當(dāng)旋鈕開關(guān)旋到位置T時，電路為R1與R2串聯(lián)電路，則電路總電阻為

R總= R1+R2=48.4Ω+48.4Ω=96.8Ω

由于為純電阻發(fā)熱，則通電1min產(chǎn)生的熱量等于消耗的電能，即

(5)[6]當(dāng)旋鈕開關(guān)旋到位置S時，電路電阻最小，由歐姆定律可知，此時電流最大，為

則符合既適用又經(jīng)濟(jì)的原則，應(yīng)挑選橫截面積為1mm2的銅導(dǎo)線作為該電熱器的輸出導(dǎo)線。