Question

17．如圖是一種調(diào)溫型電熱毯的電路示意圖，R₁和R₂是兩根相同的電熱絲．圖中虛線框內(nèi)是“三刀四檔”滑動式調(diào)溫開關(guān)，“三刀”（即AB、CD、EF三個滑片）只能同時并排向左或向右滑動，使開關(guān)處于“1”、“2”、“3”、“4”檔中的某一檔位上．當(dāng)開關(guān)處于“4”檔時，電熱毯不發(fā)熱；當(dāng)開關(guān)處于其他三檔中的某一檔位時，電熱毯的最小發(fā)熱功率為30W．（　�。�

• A． 電熱毯以最小發(fā)熱功率工作時，流過電路中的電流為1.4A
• B． 開關(guān)處于“1”檔時，電熱毯的發(fā)熱功率為120W
• C． 開關(guān)處于“2”檔時，電熱毯的發(fā)熱功率為80W
• D． 開關(guān)處于“3”檔時，電熱毯工作30min產(chǎn)生的熱量是5.4×10⁴kW•h

Answer 1

分析 （1）知道電熱毯的最小發(fā)熱功率，根據(jù)P=UI求出此時流過電路中的電流；
（2）由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)位于“3”檔時，R₁與R₂串聯(lián)，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知處于低檔位，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出每根電熱絲的阻值；
當(dāng)開關(guān)處于“1”檔時，R₁與R₂并聯(lián)，電路中的電阻最小，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知處于高檔位，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分別求出每根電阻絲的功率，兩者之和即為此時電路的總功率；
當(dāng)開關(guān)處于“2”檔時，電路為R₂的簡單電路，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知處于中檔位，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電功率；
（3）開關(guān)分別處于“3”檔時，電熱毯的發(fā)熱功率最小，根據(jù)Q=W=Pt求出電熱毯工作30分鐘產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）根據(jù)P=UI可得，電熱毯以最小發(fā)熱功率工作時流過電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{小}}{U}$=$\frac{30W}{220V}$=$\frac{3}{22}$A≈0.14A，故A錯誤；
（2）由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)位于“3”檔時，R₁與R₂串聯(lián)，處于低檔位，
根據(jù)歐姆定律可得，電路中的總電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{\frac{3}{22}A}$=$\frac{4840}{3}$Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，且R₁和R₂是兩根相同的電熱絲，
所以，R₁=R₂=$\frac{R}{2}$=$\frac{2420}{3}$Ω；
當(dāng)開關(guān)處于“1”檔時，R₁與R₂并聯(lián)，處于高檔位，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，電熱毯的發(fā)熱功率：
P_大=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$+$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{\frac{2420}{3}Ω}$+$\frac{{（220V）}^{2}}{\frac{2420}{3}Ω}$=120W，故B正確；
當(dāng)開關(guān)處于“2”檔時，電路為R₂的簡單電路，
電熱毯的發(fā)熱功率：
P_中=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{\frac{2420}{3}Ω}$=60W，故C錯誤；
（3）當(dāng)開關(guān)位于“3”檔時，R₁與R₂串聯(lián)，電熱毯功率為30W，
電熱毯工作30分鐘產(chǎn)生的熱量：
Q=W=Pt=30W×30×60s=5.4×10⁴J，故D錯誤．
故選B．

點評 本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點以及電功率公式、歐姆定律的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是分清開關(guān)處于不同當(dāng)時電路的連接方式，對學(xué)生的讀圖能力要求較高．