分析 ①開(kāi)關(guān)接1時(shí),電路電阻最小,是R1的簡(jiǎn)單電路.根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知:保溫箱電路處于“高”檔位工作時(shí),電路消耗功率最大,根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電阻R1的阻值.
②開(kāi)關(guān)接3時(shí),三個(gè)電阻串聯(lián),電路電阻最大時(shí),根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知保溫箱電路處于“低”檔位,功率最小.根據(jù)P=UI求出電流計(jì)算.
③開(kāi)關(guān)接2時(shí),R1、R2兩電阻串聯(lián),由此可知加熱功率,由P=UI計(jì)算電路中電流,由串聯(lián)電路特點(diǎn)和電功率公式計(jì)算電路中電流,由P=I2R計(jì)算R1的功率,從而得到R2的功率.
解答 解:
①由圖知,開(kāi)關(guān)接1時(shí),只有R1接入電路中,電路電阻最小,是R1的簡(jiǎn)單電路.
此時(shí)消耗的電功率最大為P大=90W,
根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得R1的阻值為:
R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{大}}$=$\frac{(36V)^{2}}{90W}$=14.4Ω.
②由圖知,開(kāi)關(guān)接3時(shí),三個(gè)電阻串聯(lián),電路電阻最大時(shí),
根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知:此時(shí)消耗的電功率最小為P小=45W,
電路中得電流為:
I小=$\frac{{P}_{小}}{U}$=$\frac{45W}{36V}$=1.25A;
③開(kāi)關(guān)接2時(shí),R1、R2兩電阻串聯(lián),由此可知加熱功率,P=72W,
由P=UI可得此時(shí)電路中電流:
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{72W}{36V}$=2A,
由串聯(lián)電路特點(diǎn)和P=I2R可得R1的功率:
P1=I2R1=(2A)2×14.4Ω=57.6W,
R2的功率:
P2=P-P1=72W-57.6W=14.4W.
答:①當(dāng)S撥至位置1時(shí),加熱功率對(duì)應(yīng)的是90W,R1的阻值是14.4Ω;
②當(dāng)S撥至位置3時(shí),電路中的電流是1.25A;
③當(dāng)S撥至位置2時(shí),R1與R2的功率分別是57.6W和14.4W.
點(diǎn)評(píng) 本題考查保溫箱電路的連接,在開(kāi)關(guān)連接不同觸點(diǎn)時(shí)電路處于不同狀態(tài)下電功率的計(jì)算和相關(guān)物理量的計(jì)算,關(guān)鍵是會(huì)判斷開(kāi)關(guān)不同連接時(shí)電路的連接情況.
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