Question

4．小明發(fā)明了一種電熱課椅，這種電熱課椅主要由坐墊和腳踏組成，它的電路示意圖如圖所示．坐墊內(nèi)的電熱絲R₁、R₂的阻值分別為260Ω、150Ω，腳踏內(nèi)的電熱絲R₃的阻值為400Ω．閉合開關(guān)S₁，調(diào)節(jié)開關(guān)S₂，可以使腳踏分別處于“低溫檔”、“中溫檔”、“高溫檔”（不考慮溫度的變化對電阻的影響）． 
（1）當(dāng)S₂打到A端時，腳踏處于高溫檔．
（2）當(dāng)腳踏處于中溫檔時，該電熱課椅消耗的功率是多少？此時在1天內(nèi)消耗的電能為多少度（若1天工作6小時）？

Answer 1

分析 （1）分析S₂打到A端時電路中的總電阻，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知其功率的大小關(guān)系，然后得出答案；
（2）電熱絲R₁的阻值大于R₂的阻值，當(dāng)R₂與R₃串聯(lián)時，腳踏處于中溫檔，根據(jù)電阻的串聯(lián)和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出總功率，利用P=$\frac{W}{t}$求出1天內(nèi)消耗的電能．

解答 解：（1）當(dāng)S₂打到A端時，電路為R₃的簡單電路，電路中的總電阻最小，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電路的總功率最大，腳踏處于高溫檔；
（2）因電熱絲R₁的阻值大于R₂的阻值，
所以，當(dāng)S₂打到B端時，R₂與R₃串聯(lián)，腳踏處于中溫檔，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，當(dāng)腳踏處于中溫檔時該電熱課椅消耗的功率：
P_中=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}+{R}_{3}}$=$\frac{（220V）^{2}}{150Ω+400Ω}$=88W=0.088kW，
由P=$\frac{W}{t}$可得，此時在1天內(nèi)消耗的電能：
W=P_中t=0.088kW×6h=0.528kW•h=0.528度．
答：（1）高溫；
（2）當(dāng)腳踏處于中溫檔時，該電熱課椅消耗的功率是88W，此時在1天內(nèi)消耗的電能為0.528度．

點評 本題考查了電功率公式和電功公式的應(yīng)用，分清該電熱課椅處于不同狀態(tài)時電路的連接方式是關(guān)鍵．