Question

（6分）小明家買(mǎi)了一臺(tái)電烤箱，有低、中、高三個(gè)檔位的發(fā)熱功率。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：R₁=48.4Ω，R₂="96" .8Ω，電源電壓保持不變。

（1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁置于b端、S₂斷開(kāi)時(shí)，電烤箱處于什么檔位？
（2)電烤箱在中檔位工作時(shí)，消耗的電功率是多少？
（3)電烤箱在高檔位工作時(shí)，對(duì)食物加熱6min，消耗的電能為多少？

Answer 1

（1）低檔位  (2)1000w    (3) 5.4×10⁵J

解析試題分析：（1)由P=U²/R可知，電壓不變的情況下，電功率與電阻成反比。當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁置于b端、S₂斷開(kāi)時(shí)，兩個(gè)電阻串聯(lián)，電路中的電阻最大，電功率最小，電烤箱處于低檔位；
（2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁置于b端、S₂閉合時(shí)，R₂短路，電烤箱處于中檔位，消耗的電功率是P_中=U²/ R₁=(220V）²/48.4Ω=1000w；
（3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁置于a端、S₂閉合時(shí)，電阻R₁、R₂并聯(lián)，電烤箱處于高檔位，對(duì)食物加熱6min時(shí)，消耗的電能為W=P_高t="(" U²/ R₁+ U²/ R₂)t=[(220V）²/48.4Ω+(220V）²/96 .8Ω] ×6×60s=5.4×10⁵J。
考點(diǎn)：電路分析；電阻的串并聯(lián)；電功率；電能