Question

1．如圖甲是某型號的電暖氣，圖乙是其內(nèi)部的電路簡化圖，表格中列出了有關(guān)參數(shù)．當(dāng)只閉合開關(guān)S₁時(shí)，電暖氣處于“700W”的檔位工作．

型   號	****
操作方式	手動(dòng)
功率選擇	2000W/1300W/700W三檔可調(diào)
額定電壓	220V

（1）電暖氣在“2000W”檔位正常工作時(shí)，電路中的開關(guān)處于什么狀態(tài)？
（2）電暖氣在“700W”檔位正常工作時(shí)，通過電暖氣的電流是多少？（結(jié)果保留整數(shù)）
（3）某一次使用中，先讓電暖氣在“2000W”檔位正常工作工作15min，隨后調(diào)到“700W”檔位正常工作工作2h，共消耗多少電能？

Answer 1

分析 （1）電暖氣在“2000W”檔位正常工作時(shí)，電路的總功率最大，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知電路中的總電阻最小，據(jù)此分析電路的連接方式得出開關(guān)所處的狀態(tài)；
（2）根據(jù)P=UI求出電暖氣在“700W”檔位正常工作時(shí)通過電暖氣的電流；
（3）根據(jù)W=Pt求出這次使用時(shí)消耗的電能．

解答 解：（1）電暖氣在“2000W”檔位正常工作時(shí)，電路的總功率最大，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電路中的總電阻應(yīng)最小，
由電路圖可知，同時(shí)閉合S₁和S₂時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，電路中的總電阻最小；
（2）由P=UI可得，電暖氣在“700W”檔位正常工作時(shí)通過電暖氣的電流：
I=$\frac{{P}_{3}}{U}$=$\frac{700W}{220V}$≈3A；
（3）由題意可知：
電暖氣在P₁=2000W=2kW，正常工作工作時(shí)間t₁=15min=0.25h，
電暖氣在P₃=700W=0.7kW，正常工作工作t₃=2h，
由P=$\frac{W}{t}$可得，這次使用時(shí)消耗的電能：
W=P₁t₁+P₃t₃=2kW×0.25h+0.7kW×2h=1.9kW•h．
答：（1）電暖氣在“2000W”檔位正常工作時(shí)，電路中同時(shí)閉合S₁和S₂；
（2）電暖氣在“700W”檔位正常工作時(shí)，通過電暖氣的電流是3A；
（3）某一次使用中，先讓電暖氣在“2000W”檔位正常工作工作15min，隨后調(diào)到“700W”檔位正常工作工作2h，共消耗1.9kW•h．

點(diǎn)評 本題考查了電功率公式、電功公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是電暖氣處于不同檔位時(shí)電路連接方式的判斷．