Question

【題目】小明家買了一臺(tái)電烤箱,有低、中、高三個(gè)檔位的發(fā)熱功率。圖中所示是其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖,開關(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。請(qǐng)分析和解答以下問題：

(1)當(dāng)開關(guān)S1置于a端、S2閉合時(shí),電烤箱處于___檔位;當(dāng)開關(guān)S1置于b端、S2斷開時(shí),電烤箱處于___檔位;(選填“高”、“中”或“低”)

(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

【答案】高 低 1000W 5.4×105J

【解析】

（1）當(dāng)開關(guān)S1置于a端、S2閉合時(shí)，兩電阻絲并聯(lián)；當(dāng)開關(guān)S1置于b端、S2斷開時(shí)，兩電阻絲串聯(lián)．由串聯(lián)和并聯(lián)電路特點(diǎn)，根據(jù)P=分析比較即可；（2）根據(jù)P=計(jì)算中檔位工作時(shí)消耗的電功率；（3）先根據(jù)P=計(jì)算高檔伴的電功率，再由W=Pt計(jì)算消耗電能．

(1)由圖可知,當(dāng)開關(guān)S1置于a端、S2閉合時(shí),兩電阻絲并聯(lián);當(dāng)開關(guān)S1置于b端、S2斷開時(shí),兩電阻絲串聯(lián),當(dāng)開關(guān)S1置于b端、S2閉合時(shí),只有R1連入電路。由串、并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)知，并聯(lián)時(shí)總電阻最小，串聯(lián)時(shí)總電阻最大，電源電壓一定,由P=知,開關(guān)S1置于a端、S2閉合時(shí)，電路消耗功率最大為高溫檔；開關(guān)S1置于b端、S2斷開時(shí)，電路消耗功率最小為低溫檔；當(dāng)開關(guān)S1置于b端、S2閉合時(shí)，為中溫檔。

(2)當(dāng)開關(guān)S1置于b端、S2閉合時(shí)為中檔位。電烤箱消耗的電功率：P中===1000W；

(3)當(dāng)S1置于a端,S2閉合時(shí),電烤箱在高檔位,電阻R1與R2并聯(lián)。電烤箱消耗的總功率為：

P總=P1+P2=+=+ =1500W，電烤箱消耗的電能：W=P總t=1500W×6×60s=5.4×105J.