Question

3．小凱家的電烤箱銘牌的部分參數(shù)如表，內(nèi)部簡化電路如圖所示，R₁和R₂均為烤箱內(nèi)部的電熱絲．求：
（1）電烤箱在高溫檔工作時，開關S₂需斷開還是閉合？（寫出必要的分析過程）
（2）電路中R₁的阻值是多少？

額定電壓		220V
額定 功率	高溫檔	1100W
	低溫檔	440W

（3）電烤箱在低溫檔正常工作時，電路中的電流和R₂的功率分別是多少？

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)開關S₂的閉合、斷開判斷電路中電阻的變化，再根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$判斷電功率的關系即可判斷電烤箱所處的狀態(tài)；
（2）由乙電路圖可知，兩電阻并聯(lián)，電流表A₁測R₁支路的電流，電流表A₂測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出兩只路的電流之比，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出兩電流表的示數(shù)之比．

解答 解：
（1）在S₁閉合的前提下，當開關S₂閉合時，電路為R₁的簡單電路；當開關S₂斷開時，R₁與R₂串聯(lián)，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，開關S₂閉合時，電路中的電阻最小，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電烤箱的功率最大，處于高溫檔；
同理可知，開關S₂斷開時，電路中的電阻最大，電烤箱的功率最小，處于低溫檔；
（2）高溫檔時，電路為R₁的簡單電路，
則R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1100W}$=44Ω；
（3）低溫檔時，R₁與R₂串聯(lián)，
由P=UI可得，正常工作時電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{低}}{U}$=$\frac{440W}{220V}$=2A；
此時R₁的電功率：
P₁=I²R₁=（2A）²×44Ω=176W，
因電路的總功率等于各用電器功率之和，
所以，R₂的功率：
P₂=P_低-P₁=440W-176W=264W．
答：（1）電烤箱在高溫檔工作時，開關S₂需閉合，原因是：開關S₂閉合時，電路中的電阻最小，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電烤箱的功率最大，處于高溫檔；
（2）電路中R₁的阻值是44Ω；
（3）電烤箱在低溫檔正常工作時，電路中的電流為2A，R₂的功率是264W．

點評 本題考查了電功率公式的靈活運用，分清電烤箱處于不同檔位時電路的連接方式是關鍵．