Question

12．小明家買了一臺電烤箱，有低、中、高三個檔位，如圖是其內(nèi)部簡化電路圖，開關(guān)S₁可分別與觸點a、b接觸．已知R₁=48.4Ω，R₂=96.8Ω，電源電壓保持不變．
（1）當(dāng)電烤箱處于低檔位工時，開關(guān)的通斷情況為開關(guān)S₁置于b端、S₂斷開，原因兩電阻串聯(lián)，總電阻最大由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知功率最��；
（2）電烤箱在高檔位工作時，消耗的功率為1500W．

Answer 1

分析 （1）電烤箱的電壓一定，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知電阻越大，功率越��；利用開關(guān)的閉合情況判斷出此時電路的連接方式，分析出電烤箱處于什么檔位；
（2）電烤箱在高檔位工作時的電阻最小，即兩電阻并聯(lián)時正好在高檔位工作，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計算消耗的功率．

解答 解：（1）當(dāng)開關(guān)S₁置于b端、S₂斷開時，由圖可知兩電阻串聯(lián)，此時總電阻最大為R₁與R₂的和，由發(fā)熱功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知電阻越大，功率越小，因此電烤箱處于低檔位；
（2）如果電烤箱在高檔位工作，必須開關(guān)S₁置于a端、S₂閉合，此時R₁與R₂并聯(lián)；
消耗的功率P=P₁+P₂=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$+$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{48.4Ω}$+$\frac{（{220V）}^{2}}{96.8Ω}$=1500W；
故答案為：（1）開關(guān)S₁置于b端、S₂斷開；兩電阻串聯(lián)，總電阻最大由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知功率最小；
（2）1500W．

點評 此題的關(guān)鍵是會分析電路的連接方式，再根據(jù)電功和功率公式進(jìn)行計算，屬于難題．