Question

16．如圖所示，是一普通家用兩檔位電取暖器內(nèi)部簡(jiǎn)化電路，R₁和R₂均為電熱絲．高溫檔位功率為1100W，低溫檔位功率為440W，求：
（1）閉合開關(guān)S₁、S₂時(shí)，取暖器處于高溫檔位，此時(shí)電路中電流為5A；
（2）電路中R₁的阻值；
（3）該取暖器處于高溫?fù)跽�常工�?min所消耗的電能．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，電路中的電阻最小，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知電熱絲的電功率最大，據(jù)此確定電烤箱的溫檔；知道檔位的功率和電壓，根據(jù)P=UI求出此時(shí)電路中的電流．
（2）知道高溫檔的功率和電壓，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R₁的阻值；
（3）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可求得該取暖器處于高溫?fù)跽�常工�?min所消耗的電能．

解答 解：（1）當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，電路中的電阻最小，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知此時(shí)電路中的電功率最大，即為高溫檔位；
已知高溫檔的功率P_高溫=1100W，
根據(jù)P=UI可知，此時(shí)電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{高溫}}{U}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A，
（2）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電路中R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高溫}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1100W}$=44Ω；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，
取暖器處于高溫?fù)跽�常工�?min所消耗的電能W=P_高溫t=1100W×5×60s=3.3×10⁵J．
故答案為：（1）S₁、S₂；5；
（2）電路中R₁的阻值為44Ω；
（3）該取暖器處于高溫?fù)跽�常工�?min所消耗的電能為3.3×10⁵J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式和電熱公式的靈活應(yīng)用，會(huì)比較開關(guān)閉合、斷開時(shí)電路中總電阻的大小關(guān)系是關(guān)鍵．