Question

18．某工廠開(kāi)發(fā)研制了一種高、中、低三檔家用電火鍋，發(fā)熱體由兩個(gè)阻值相同的電熱絲組成，如圖所示．當(dāng)使用中擋時(shí)，發(fā)熱功率為600W，那么當(dāng)使用高擋時(shí) 發(fā)熱功率為1200W，當(dāng)使用低擋時(shí)發(fā)熱功率為300W．

Answer 1

分析 由題意可知，發(fā)熱體由兩個(gè)阻值相同的電熱絲組成，這兩個(gè)電阻可以有三種方式接入電路：一個(gè)電阻單獨(dú)接入電路，兩個(gè)電路并聯(lián)或串聯(lián)接入電路；電源電壓不變，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$和電阻的串并聯(lián)規(guī)律可知，兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)總電阻最小，發(fā)熱功率最大，處于高溫檔；兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)總電阻最大，發(fā)熱功率最小，處于低溫檔；單獨(dú)一個(gè)電阻接入電路時(shí)，處于中溫檔．

解答 解：由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，在電壓U一定時(shí)，電路總電阻R越大，電功率越小，
當(dāng)兩電阻串聯(lián)接入電路時(shí)，電火鍋電功率最小，處于低溫檔，
只有一個(gè)電阻接入電路時(shí)，電火鍋處于中溫?fù)酰?br />兩電阻并聯(lián)時(shí)，電火鍋功率最大，處于高溫?fù)酰?br />由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，一個(gè)電阻的阻值：
R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{中溫}}$=$\frac{（220V）^{2}}{600W}$=$\frac{242}{3}$Ω，
由圖示電路圖可知，S₁斷開(kāi)、S₂接b時(shí)兩電阻串聯(lián)接入電路，電火鍋電功率最小，處于低溫檔，
則低溫檔的功率：
P_低溫=$\frac{{U}^{2}}{2R}$=$\frac{（220V）^{2}}{2×\frac{242}{3}Ω}$=300W，
S₁閉合、S₂接a時(shí)兩電阻并聯(lián)接入電路，電火鍋電功率最大，處于高溫檔，
則高溫檔的功率：
P_高溫=$\frac{{U}^{2}}{\frac{R}{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{\frac{1}{2}×\frac{242}{3}Ω}$=1200W．
故答案為：1200；300．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電功率的計(jì)算及其公式的應(yīng)用，難點(diǎn)是判斷電飯鍋的工作電路，中檔時(shí)單獨(dú)一個(gè)電阻接入電路，高檔兩個(gè)電阻并聯(lián)，低檔兩個(gè)電阻串聯(lián)，解題關(guān)鍵是知道串聯(lián)、并聯(lián)電阻的規(guī)律．