Question

10．天氣狀況對(duì)安全行車的影響極大．如圖是寶馬公司一款高智能汽車的后視鏡及電路原理圖，該智能后視鏡有三個(gè)檔位工作，分別能夠防霧、除雨露、除冰霜，寶馬公司介紹防霧、除雨露、除冰霜依次需要后視鏡提供更高的熱量，車主只需通過轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕開關(guān)就可讓其工作．已知車載電源電壓為100V，電熱絲R₁=100Ω，電熱絲R₂=200Ω，電熱絲R₃=300Ω，電阻值均不受溫度的影響，求：
（1）要防霧應(yīng)將旋鈕調(diào)制圖中1檔，要除雨露應(yīng)將旋鈕調(diào)制圖中2檔，要除冰霜應(yīng)將旋鈕調(diào)制圖中3檔；
（2）當(dāng)車主開啟除冰霜功能時(shí)，該電路的總功率是多少；
（3）當(dāng)車主開啟防霧功能時(shí)，流過旋鈕開關(guān)的電流有多大．

Answer 1

分析 （1）由題知，防霧需要熱量最少，即功率最小，要除雨露需要熱量較多，功率較大，要除冰霜最多，即功率最大，；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計(jì)算當(dāng)車主開啟除冰霜功能時(shí)電路的總功率；
（3）先計(jì)算開啟防霧功能時(shí)電路的總電阻，再由歐姆定律計(jì)算電路中電流．

解答 解：
（1）由題知，防霧、除雨露、除冰霜依次需要后視鏡提供更高的熱量，即：P_防霧＜P_除雨露＜P_除冰霜，
由圖知，旋鈕接1時(shí)，R₁與R₃串聯(lián)；旋鈕接2時(shí)，只有R₃接入電路中；旋鈕接3時(shí)，只有R₂接入電路中，
由題知，R₁＜R₂＜R₃，電源電壓一定，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，旋鈕接1時(shí)電阻最大，功率最�。恍�鈕接2時(shí)，功率較大；旋鈕接3時(shí)，功率最大．
所以要防霧應(yīng)將旋鈕調(diào)制圖中1檔，要除雨露應(yīng)將旋鈕調(diào)制圖中2檔，要除冰霜應(yīng)將旋鈕調(diào)制圖中3檔；
（2）由（1）知，開啟除冰霜功能時(shí)只有R₂接入電路中，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電路的總功率：
P_總=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（100V）^{2}}{200Ω}$=50W；
（3）由（1）知，開啟防霧功能時(shí)R₁與R₃串聯(lián)，
由串聯(lián)電路電阻特點(diǎn)可知此時(shí)電路的總電阻：
R_總=R₁+R₃=100Ω+300Ω=400Ω，
由歐姆定律可得電路的總電阻：
I_總=$\frac{U}{{R}_{總}}$=$\frac{100V}{400Ω}$=0.25A．
答：（1）1；2；3；
（2）當(dāng)車主開啟除冰霜功能時(shí)，該電路的總功率是50W；
（3）當(dāng)車主開啟防霧功能時(shí)，流過旋鈕開關(guān)的電流0.25A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，解題的關(guān)鍵是正確分析開關(guān)在不同狀態(tài)下電路的連接方式．