Question

20．電烤箱（如圖甲）是家庭中常用的電器，如表為電烤箱的銘牌，其內(nèi)部簡化電路如圖乙所示，R₁和R₂均為電熱絲．

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

求：
（1）電烤箱在高溫?fù)跽�常工�?0min所消耗的電能；
（2）電路中R₁的阻值；
（3）電烤箱在低溫?fù)跽�常工作時(shí)電路中的電流
（4）電烤箱在低溫?fù)跽�常工作時(shí)R₁的功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)W=Pt求出電烤箱在高溫?fù)跽�常工�?0min所消耗的電能；
（2）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂閉合時(shí)，電路為R₁的簡單電路，電路中的電阻最小，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電路的電功率最大，電烤箱處于高溫檔，再根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路中R₁的阻值；
（3）當(dāng)開關(guān)S₁閉合、S₂斷開時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，電路中的電阻最大，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電路的電功率最小，電烤箱處于低溫檔，根據(jù)P=UI求出電路中的電流；
（4）根據(jù)P=I²R求出電烤箱在低溫?fù)跽�常工作時(shí)R₁的功率．

解答 解：（1）電烤箱在高溫?fù)跽�常工�?0min所消耗的電能：
W=P_高t=1100W×10×60s=6.6×10⁵J；
（2）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂閉合時(shí)，電路為R₁的簡單電路，電烤箱處于高溫檔，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電路中R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω；
（3）當(dāng)開關(guān)S₁閉合、S₂斷開時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，電烤箱處于低溫檔，
由P=UI可得，電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{低}}{U}$=$\frac{440W}{220V}$=2A；
（4）電烤箱在低溫?fù)跽�常工作時(shí)R₁的功率：
P₁=I²R₁=（2A）²×44Ω=176W．
答：（1）電烤箱在高溫?fù)跽�常工�?0min所消耗的電能為6.6×10⁵J；
（2）電路中R₁的阻值為44Ω；
（3）電烤箱在低溫?fù)跽�常工作時(shí)電路中的電流為2A；
（4）電烤箱在低溫?fù)跽�常工作時(shí)R₁的功率為176W．

點(diǎn)評 本題考查了電功率公式的靈活應(yīng)用，明確電烤箱不同狀態(tài)時(shí)電路的連接方式是解題的關(guān)鍵．