Question

【題目】嚴(yán)寒冬季，我國北方哨兵腳上穿有電熱靴．一只靴內(nèi)加熱電路圖如圖所示，電源電壓恒定，S2為三檔旋鈕開關(guān)（金屬片M可分別撥至a、b、c處），電阻絲R1、R2規(guī)格相同且阻值不變，b為電阻絲R1的中點．這只電熱靴的低溫檔為6W，則
（1）中溫檔的功率為多少瓦？
（2）高溫檔正常工作1h消耗的電能為多少焦？

Answer 1

【答案】
（1）解:電阻絲規(guī)格相同，設(shè)R1=R2=R，

因電源的電壓一定，由P= 可知，在U一定時，R越小，電功率越大，R越大，電功率越�。�

所以，當(dāng)S1閉合、S2接a時，R1與R2串聯(lián)，電路中的總電阻最大，功率最小，電熱靴處于低溫檔，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，P低= = = =6W，即 =12W；

當(dāng)S1閉合、S2接b時， R1與R2串聯(lián)，電熱靴處于中溫檔，其功率：

P中= = = × = ×12W=8W；

答：中溫檔的功率為8W

（2）解:當(dāng)S1閉合、S2接c時，電路為R2的簡單電路，電路的總電阻最小，電熱靴處于高溫檔，

則高溫?fù)醯墓β剩?/span>

P高= = =12W，

高溫檔正常工作1h消耗的電能：W=P高t=12W×3600s=43200J．

答：高溫檔正常工作1h消耗的電能為43200J

【解析】（1）電源的電壓一定，由P= 可知，在U一定時，R越小，電功率越大，R越大，電功率越小．由電路圖可知，當(dāng)S1閉合、S2接a時，R1與R2串聯(lián)，電路中的總電阻最大，功率最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和P= 表示出電熱靴的低溫檔功率；當(dāng)S1閉合、S2接b時， R1與R2串聯(lián)，電熱靴處于中溫檔，根據(jù)P= 求出其功率；（2）當(dāng)S1閉合、S2接c時，電路為R2的簡單電路，電路的總電阻最小，電熱靴處于高溫檔，根據(jù)P= 求出其功率，再根據(jù)W=Pt求出消耗的電能．
【考點精析】利用電功率的計算公式對題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．