Question

小紅家買(mǎi)了一臺(tái)電烤箱，有高、中、低三個(gè)擋位的發(fā)熱功率。下圖是其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖，開(kāi)關(guān)S₁可分別與觸點(diǎn)a、b接觸。已知：R_l＝60.5Ω，R₂=121Ω，電源電壓保持不變。求：

（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁置于b端， S₂斷開(kāi)時(shí)，電烤箱處于什么擋位；（2分）
（2）電烤箱在中擋位工作時(shí)，消耗的電功率是多少？（3分）
（3）電烤箱在高擋位工作時(shí)，對(duì)食物加熱5min，消耗的電能是多少？（3分）

Answer 1

（1）低溫?fù)酰?br />（2）當(dāng)S₁接觸b，且S₂閉合時(shí)處于中擋位，此時(shí)R₂短路，電路消耗的功率即為R₁消耗的功率，為800W；
（3）當(dāng)S₁接觸a，且S₂閉合時(shí)處于高擋位，此時(shí)R₁與R₂并聯(lián)，電路消耗的總功率為1200W，則加熱5min消耗的電能是3.6×10⁵ J（或0.1kW·h）

解析試題分析：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁置于b端， S₂斷開(kāi)時(shí)，兩電阻串聯(lián)，此時(shí)電路中總電阻最大，電源電壓不變，由可知此時(shí)電烤箱消耗的總用率最小，電烤箱處于低溫?fù)酰?br />（2）當(dāng)S₁接觸b，且S₂閉合時(shí)此時(shí)R₂短路，只有R₁接入電路，電烤箱處于中擋位，消耗的電功率；
（3）當(dāng)S₁接觸a，且S₂閉合時(shí)R₁與R₂并聯(lián)，電烤箱處于高擋位，
R₂短路消耗的電功率為
電路消耗的總功率P=P₁+P₂=800W+400W=1200W;
加熱5min消耗的電能W=Pt=1200W×300s=3.6×10⁵ J
考點(diǎn)：電熱器電功率的計(jì)算