Question

【題目】如圖甲，電烤箱是在現(xiàn)代家庭中被廣泛使用的小家電之一，它利用電熱元件通電時(shí)發(fā)出的輻熱烤制食物，完美取代了操作難、煙塵大的烤爐。下面表格是一臺(tái)電烤箱的銘牌，小明家里的電烤箱就是這個(gè)品牌的，其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖乙所示，R1和R2均為電熱絲。請(qǐng)你解答下列問題：

(1)若讓小明家里的其它用電器都停止工作，只有電烤箱以高檔位單獨(dú)正常工作，家里標(biāo)有“2000r/kWh”電能表的轉(zhuǎn)盤3min內(nèi)轉(zhuǎn)了110轉(zhuǎn)， 由此你可以最終計(jì)算出該電烤箱的高檔功率是多少？

(2)請(qǐng)你分析出電路高、低兩檔工作時(shí)對(duì)應(yīng)的開關(guān)的開合情況是怎樣的，并求出R1和R2的值；

(3)電烤箱在低溫檔正常工作時(shí)，R2的功率是多少？

(4)用電高峰時(shí)，小明斷開家里所有的用電器，同時(shí)觀察電能表的示數(shù)如下圖所示。接著他只讓電烤箱以高檔功率來烤制羊排所用的時(shí)間為lh，那么羊排烤好后電能表的示數(shù)是多少？（當(dāng)時(shí)實(shí)際電壓198V）

XX牌電烤箱
額定電壓		220V
額度功率	高溫檔	xxW
	低溫檔	440W
電源頻率		50Hz

Answer 1

【答案】(1) 1.1×103W；(2) 開關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，電烤箱是高溫檔，S1閉合、S2斷開時(shí)，電烤箱是低溫檔，44Ω，66Ω；(3)264W；(4)2172.0 kWh

【解析】

(1)根據(jù)題意，此時(shí)電烤箱工作3min消耗的電能

那么電烤箱的高檔功率

(2)由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，電路中只有R1工作，電阻R2被短路；當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，電阻R1、R2串聯(lián)。根據(jù)得，電路中的電阻越大，電功率越小，所以開關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，電烤箱是高溫檔，則電阻

S1閉合、S2斷開時(shí)，電烤箱是低溫檔，此時(shí)電路的總電阻

根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)，則電阻

R2=R-R1=110Ω-44Ω=66Ω

(3)電烤箱在低溫檔正常工作時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電路中的電流

那么R2電功率

P2=I2R2=(2A)2×66Ω=264W

(4)用電高峰期，電路中的實(shí)際電壓為198V，此時(shí)電烤箱高溫檔的實(shí)際功率

此時(shí)電烤箱1h實(shí)際消耗的電能

W實(shí)=P高實(shí)t1=0.891kW×1h=0.891kWh

那么電能表此時(shí)的示數(shù)

W2=W1+W實(shí)=2171.2kWh+0.891kWh=2172.0kWh

答：(1)該電烤箱的高檔功率是1.1×103W；

(2) 開關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，電烤箱是高溫檔，S1閉合、S2斷開時(shí)，電烤箱是低溫檔；R1和R2的值分別是44Ω和66Ω；

(3)電烤箱在低溫檔正常工作時(shí)，R2的功率是264W；

(4)羊排烤好后電能表的示數(shù)是2172.0kWh。