Question

【題目】如圖所示是某電熱器的工作原理圖，R1、R2是發(fā)熱電阻，虛線(xiàn)框?yàn)殡姛崞鞯慕饘偻鈿�。它用一個(gè)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)電熱器多檔位工作的要求。其中旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤(pán)，在圓盤(pán)的左邊緣依次有4個(gè)金屬觸點(diǎn)①、②、③、④，右邊緣是一金屬板，可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的開(kāi)關(guān)旋鈕兩端各有一個(gè)金屬滑片，轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)旋鈕可以將左邊緣相鄰的兩個(gè)觸點(diǎn)與右邊緣的金屬板同時(shí)連通。如旋到圖中位置S時(shí)，金屬滑片將1、2兩觸點(diǎn)同時(shí)與右邊緣金屬板接通。

導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格
導(dǎo)線(xiàn)橫截面積S/mm2	0．5	1	1.5	2.5
安全載流量I/ A	4	8	12	20

（1）如果請(qǐng)你為這臺(tái)電熱器配備一個(gè)三腳插頭，如圖乙所示，應(yīng)該將電路圖中的地線(xiàn)接到插頭的________（選填“G”、“L”或“N”）腳。正常情況下，火線(xiàn)和零線(xiàn)之間的電壓為________V。

（2）小明想在電路中加一個(gè)“傾倒開(kāi)關(guān)”，使電熱器被碰倒時(shí)能自動(dòng)斷開(kāi)電路，以免引起火災(zāi)。該開(kāi)關(guān)最好應(yīng)安裝在示意圖中A、B、C、D、E中的________點(diǎn)處。

（3）如果 R1＝R2 ， 旋鈕開(kāi)關(guān)旋到位置S時(shí)的電功率為1000W，求R1和R2的阻值。________

（4）當(dāng)旋鈕開(kāi)關(guān)旋到位置T時(shí)，通電1 min產(chǎn)生的熱量是多少？________

（5）某種橡皮絕緣銅芯導(dǎo)線(xiàn)在常溫下安全載流量（長(zhǎng)時(shí)間通電時(shí)的最大安全電流）如下表，請(qǐng)你計(jì)算說(shuō)明應(yīng)選橫截面積為多大的銅芯導(dǎo)線(xiàn)作為該電熱器的輸出導(dǎo)線(xiàn)，才符合既適用又經(jīng)濟(jì)的原則？________

Answer 1

【答案】（1）G，220；（2）A；（3）R1和R2的阻值為48.4Ω；（4）通電1min產(chǎn)生的熱量是3.0×104J；（5）應(yīng)選橫截面積為1mm2的導(dǎo)線(xiàn)．

【解析】

試題插座的接法是按照“左零右火中接地”的原則，那么在本題中的插頭就應(yīng)反過(guò)來(lái)，L接火線(xiàn)，N接零線(xiàn)，G接地線(xiàn)。正常情況下火線(xiàn)與零線(xiàn)間的電壓為220V，火線(xiàn)與地線(xiàn)間的電壓也為220V，零線(xiàn)與地線(xiàn)間的電壓為0。按照家庭電路安全用電的方法，開(kāi)關(guān)應(yīng)接在火線(xiàn)上，所以?xún)A倒開(kāi)關(guān)應(yīng)接在A點(diǎn)。

當(dāng)開(kāi)關(guān)接S檔時(shí)，根據(jù)電路圖可知，此時(shí)只有R2接入電路，R1被短路了。

R1、R2的電阻為

當(dāng)旋鈕旋到T位置時(shí)，電路中電阻R1、R2是串聯(lián)的。

電流做功放出熱量為

此電熱器工作只有以下幾種：R2單獨(dú)接入電路、R1和R2串聯(lián)、關(guān)機(jī)三種情況，只有當(dāng)接S位置時(shí)的電流最大，最大電流：

由表可知，應(yīng)選橫截面積為1mm2的導(dǎo)線(xiàn)