Question

保溫箱的簡化電路如圖所示，A為溫度傳感器，它的作用相當于開關，達到設定溫度時自動斷開電路，低于設定溫度時，自動接通電路．S是保溫箱的溫度設定開關，它有三個檔，電源電壓為36V，最低加熱功率為45W，其中R₁=14.4Ω，R₂=3.6Ω．
求：（1）當S拔至何處時，保溫箱的溫度最低？
（2）加熱的最大功率是多少？
（3）R₃的阻值是多少？

Answer 1

【答案】分析：由P=可知：在電壓一定時，電路中的電阻越大，保溫箱的電功率越小，溫度越低，反之溫度越過；根據串聯電路電阻越串越大結合電路圖可知：當S拔至3時，R₁、R₂、R₃串聯；當S拔至2時，R₁、R₂串聯；當S拔至1時，電路為R₁的簡單電路，據以上分析進行解答．
解答：解：（1）由電路圖可知，當S拔至3時，R₁、R₂、R₃串聯，此時電路中的電阻最大，
由P=可知，在電源的電壓不變時，此時電路的電功率最小，溫度最低；
（2）當S拔至1時，電路為R₁的簡單電路，
此時電路的電功率最大為P_最大===90W；
（3）當S拔至3時，R₁、R₂、R₃串聯，P₃=45W，
電路的總電阻為R===28.8Ω，
R₃的阻值為R₃=R-R₁-R₂=28.8Ω-14.4Ω-3.6Ω=10.8Ω．
答：（1）當S拔至3時，保溫箱的溫度最低；
（2）加熱的最大功率為90W；
（3）R₃的阻值為10.8Ω．
點評：本題考查保溫箱電路的連接，在開關連接不同觸點時電路處于不同狀態(tài)下電功率大小的判斷和相關物理量的計算，關鍵是會電功率公式的靈活應用和知道串聯電路的電阻特點．