Question

【題目】2016年11月，常州出入境檢驗(yàn)檢疫局查獲一批進(jìn)口不合格電烤箱，電路存在安全隱患，檢驗(yàn)人員在實(shí)驗(yàn)室按照規(guī)范重新連接烤箱電路，并將相關(guān)參數(shù)填入銘牌，請(qǐng)選擇其中一種方法完成電路設(shè)計(jì)并計(jì)算出相應(yīng)答案（兩種方法都做，以第一種為準(zhǔn)）

方法一

方法二

功能：如圖所示，兩根電阻絲規(guī)格相同且電阻不變，旋鈕開關(guān)S轉(zhuǎn)動(dòng)至斷開位置，電路不工作；開關(guān)S轉(zhuǎn)動(dòng)至抵檔位置，電路處于低功率工作狀態(tài)，兩根電阻絲都發(fā)熱；開關(guān)S轉(zhuǎn)動(dòng)至高檔位置，電路處于高功率工作狀態(tài)，僅有一根電阻絲發(fā)熱。 （1）請(qǐng)以筆畫線代替導(dǎo)線完成電路連接。 （___） 測(cè)量：實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，220V電源只接通電烤箱，電烤箱處于高檔位置，觀察到實(shí)驗(yàn)室電子式電能表的指示燈在5min內(nèi)閃爍了132次。 （2）此過(guò)程中，電烤箱消耗電能_____J 單根電阻絲的阻值為_____Ω （3）銘牌 額定電壓 220V 低檔功率 _____W 高檔功率 _____W

功能：如圖所示，兩根電阻絲規(guī)格相同且電阻不變，旋鈕開關(guān)S轉(zhuǎn)動(dòng)至斷開位置，電路不工作；開關(guān)S轉(zhuǎn)動(dòng)至抵檔位置，電路處于低功率工作狀態(tài)，僅有一根電阻絲發(fā)熱；開關(guān)S轉(zhuǎn)動(dòng)至高檔位置，電路處于高功率工作狀態(tài)，兩根電阻絲都發(fā)熱。 （4）請(qǐng)以筆畫線代替導(dǎo)線完成電路連接。 （___） 測(cè)量：實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，220V電源只接通電烤箱，電烤箱處于低檔位置，觀察到實(shí)驗(yàn)室電子式電能表的指示燈在5min內(nèi)閃爍了132次。 （5）此過(guò)程中，電烤箱消耗電能_____J 單根電阻絲的阻值為_____Ω （6）銘牌 額定電壓 220V 低檔功率 _____W 高檔功率 _____W

Answer 1

【答案】 1.32×105 110 220 440 1.32×105 110 440 880

【解析】

方法一：（1）先根據(jù)題意可判斷兩電阻絲的連接方式，再根據(jù)安全用電的原則將它們連接起來(lái)即可；

（2）“3600imp/kWh”表示每用電1kWh指示燈閃爍3600次，可求出指示燈閃爍132次消耗的電能；

再根據(jù)W＝t的變形公式求出烤箱處于高檔時(shí)電阻絲的阻值；

（3）當(dāng)電烤箱處于低溫檔時(shí)，兩電阻絲串聯(lián)，根據(jù)P＝求出電烤箱處于低溫檔時(shí)的電功率：

當(dāng)電烤箱處于高溫檔時(shí)，僅有一根電阻絲發(fā)熱，根據(jù)P＝求出電烤箱處于高溫檔時(shí)的電功率。同理，再利用上述解題思路求出方法二中各小題的答案即可。

方法一：

（1）當(dāng)開關(guān)S轉(zhuǎn)動(dòng)至低檔位置，電路處于低功率工作狀態(tài)，兩根電阻絲都發(fā)熱，根據(jù)P＝可知，電路電阻最大，則說(shuō)明兩電阻串聯(lián)；

開關(guān)S轉(zhuǎn)動(dòng)至高檔位置，電路處于高功率工作狀態(tài)，僅有一根電阻絲發(fā)熱，根據(jù)P＝，電路電阻最小，則另一根電阻絲被短路。

由安全用電知識(shí)可知，開關(guān)接在火線和電阻絲之間，金屬外殼接地線，如圖所示：

（2）電能表的指示燈閃爍132次，電阻絲消耗的電能：

W＝＝1.32×105J。

烤箱處于高檔工作時(shí)間t＝5min＝300s，

由W＝t得，烤箱處于高檔時(shí)電阻絲的阻值：

R＝t＝×300s＝110Ω。

（3）當(dāng)電烤箱處于低溫檔時(shí)，兩電阻絲串聯(lián)，

電路總電阻：R總＝R+R＝110Ω+110Ω＝220Ω，

則電烤箱處于低溫檔時(shí)的電功率：

P低＝。

當(dāng)電烤箱處于高溫檔時(shí)，僅有一根電阻絲發(fā)熱，

則電烤箱處于高溫檔時(shí)的電功率：

。

方法二：

（4）開關(guān)S轉(zhuǎn)動(dòng)至抵檔位置，電路處于低功率工作狀態(tài)，根據(jù)P＝可知，電路電阻最大，僅有一根電阻絲發(fā)熱；

開關(guān)S轉(zhuǎn)動(dòng)至高檔位置，電路處于高功率工作狀態(tài)，兩根電阻絲都發(fā)熱，根據(jù)P＝可知，電路電阻最小，則說(shuō)明兩電阻并聯(lián)；

由安全用電知識(shí)可知，開關(guān)接在火線和電阻絲之間，金屬外殼接地線，如圖所示：

（5）電能表的指示燈閃爍132次，電阻絲消耗的電能：

W＝。

烤箱處于低檔工作時(shí)間t＝5min＝300s，

由W＝t得，烤箱處于高檔時(shí)電阻絲的阻值：

R＝t＝×300s＝110Ω。

（6）當(dāng)電烤箱處于低溫檔時(shí)，僅有一根電阻絲發(fā)熱，

則電烤箱處于高溫檔時(shí)的電功率：

P低′＝。

當(dāng)電烤箱處于高溫檔時(shí)，兩電阻絲并聯(lián)，

電路總電阻：R總′＝R＝×110Ω＝55Ω，

則電烤箱處于高溫檔時(shí)的電功率：

P高′＝＝880W。