16.小明家里有一個電涮鍋,銘牌上標著三檔功率,當只閉合開關(guān)S1時,是“微火”檔,電涮鍋的功率是500W;只閉合開關(guān)S1和S2時,是“中火”檔,電涮鍋的功率是1300W;開關(guān)全部閉合時,是“大火”檔,電涮鍋的功率是2300W.已知電涮鍋里安裝有三根不同阻值的電熱絲.(電涮鍋銘牌如表所示,其中表示開關(guān)閉合,表示開關(guān)斷開)
溫度控制微火   中火大火
開關(guān)狀態(tài)
功率500W1300W2300W
(1)在虛線框內(nèi)畫出與銘牌相符合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路圖.
(2)請算出三根電熱絲的阻值.

分析 (1)電涮鍋有三檔功率,電熱絲工作過程中互不影響,所以彼此是并聯(lián)的,并且各自有一個開關(guān)控制;在電路中,用電器的總功率等于每個用電器功率之和;
(2)已知不同檔位的發(fā)熱功率和電源電壓,利用公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$得到電熱絲的阻值.

解答 解:
(1)由題意知,當只閉合開關(guān)S1時,是“微火”檔,只閉合開關(guān)S1和S2時,是“中火”檔,開關(guān)全部閉合時,是“大火”檔,所以是三段電熱絲并聯(lián),并且開關(guān)分別控制一段電熱絲.如圖所示;
(2)因為P=$\frac{{U}^{2}}{R}$,
所以當只閉合開關(guān)S1時,R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{微}}$=$\frac{(220)^{2}}{500W}$=96.8Ω;
只閉合開關(guān)S1和S2時,P2=P-P=1300W-500W=800W,
R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{{(220)}^{2}}{800W}$=60.5Ω;
開關(guān)全部閉合時,P3=P-P=2300W-1300W=1000W,
R3=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{3}}$=$\frac{{(220)}^{2}}{1000W}$=48.4Ω.
答:
(1)電路連接關(guān)系如下:

(2)電阻絲的阻值分別為96.8Ω、60.5Ω、48.4Ω.

點評 本題考查了并聯(lián)電路的特點和電功率公式的靈活運用,關(guān)鍵是知道電阻并聯(lián)同時工作時的功率最大.

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