Question

19．如表為一臺電烤箱的銘牌，其內(nèi)部簡化電路如圖所示，R₁和R₂均為電熱絲．求：（1）電烤箱在高溫檔時正常工作5min所消耗電能是多少？．
（2）電烤箱在低溫檔正常工作時，R₁的功率是多少？

	XX牌電烤箱
額定電壓		220V
額定功率	高溫檔	1100W
額定功率	低溫檔	440W
電源頻率		50Hz

Answer 1

分析 根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，當開關S₁、S₂閉合時，電路為R₁的簡單電路，電路中的電阻最小，電功率最大即為高溫檔；當開關S₁閉合、S₂斷開時，兩電阻串聯(lián)，電路的電阻最大，電功率最小即為保溫狀態(tài)．
（1）高溫檔時，電路為R₁的簡單電路，由表格可知高溫檔時電功率，則利用W=Pt即可求消耗電能；
（2）根據(jù)I=$\frac{P}{U}$求出電烤箱在低溫檔正常工作時的電流；根據(jù)P=I²R求出在低溫檔正常工作時R₁的功率．

解答 解：當開關S₁、S₂都閉合時，電路為R₁的簡單電路，電路中的電阻最小，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電功率最大即為高溫檔狀態(tài)；如圖：

當開關S₁閉合、S₂斷開時，兩電阻串聯(lián)，電路的電阻最大，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電功率最小即為低溫檔狀態(tài)．如圖：

（1）高溫檔時，電路為R₁的簡單電路，由表格可知：P_高=1100W，
由P=$\frac{W}{t}$可得，5min消耗電能：
W=P_高t=1100W×5×60s=3.3×10⁵J；
（2）電烤箱在低溫檔位正常工作時，R₁與R₂串聯(lián)，由表格知P_低=440W，
由P=UI得電烤箱在低溫檔正常工作時的電流：
I_低=$\frac{{P}_{低}}{U}$=$\frac{440W}{220V}$=2A；
R₁的電功率：P₁=I²R₁=（2A）²×44Ω=176W．
答：（1）電烤箱在高溫檔正常工作5min所消耗的電能是3.3×10⁵J；
（2）電烤箱在低溫檔正常工作時，R₁的功率是176W．

點評 本題考查了電阻、電流、電功率、電功的計算，關鍵是公式及其變形式的靈活運用，難點是根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$結(jié)合開關的閉合、斷開判斷電烤箱的工作狀態(tài)．