Question

取暖器是常見(jiàn)的家用電器之一．某取暖器的面板上有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)S₁和S₂，如圖甲所示．其工作狀態(tài)有兩種--弱檔和強(qiáng)檔，分別如圖乙和圖丙所示．

若要使取暖器工作時(shí)處于“弱檔”狀態(tài)，需要將開(kāi)關(guān)S₁和S₂分別旋至“弱”和“開(kāi)”．開(kāi)關(guān)S₁有兩個(gè)觸點(diǎn)，通過(guò)開(kāi)關(guān)的旋轉(zhuǎn)可以分別實(shí)現(xiàn)不連通、連通電熱絲R₁和同時(shí)連通電熱絲R₁、R₂來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的工作狀態(tài)，S₁的結(jié)構(gòu)及旋轉(zhuǎn)時(shí)連接方式的簡(jiǎn)圖如下：
 
（1）根據(jù)開(kāi)關(guān)S₁和S₂對(duì)電路的控制，在方框內(nèi)畫(huà)出該取暖器的電路圖（各元件符號(hào)如下）．

（2）該取暖器傾倒時(shí)不能工作，重新豎立于地板上時(shí)又能工作．其奧秘在取暖器的底部，如右圖：取暖器的底部有一個(gè)伸出塑料外殼的塑料桿，當(dāng)取暖器放置在水平地面時(shí)，塑料桿會(huì)被頂起，接通頂部的開(kāi)關(guān)；而當(dāng)取暖器傾倒時(shí)，塑料桿底部不受力，在彈簧的作用下使頂部的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，此時(shí)取暖器便不再工作．該裝置起到了“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”的作用．若該開(kāi)關(guān)記作S₃，則S₃應(yīng)該如何接入你所畫(huà)的電路中？______．
A．串聯(lián)在干路中    B．和R₁串聯(lián)
C．和R₂串聯(lián)        D．并聯(lián)在電源兩端
（3）“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”S₃接入的目的是______．
（4）已知電熱絲R₁和R₂的阻值均為110歐，計(jì)算該取暖器接入220伏的照明電路正常工作并處于強(qiáng)檔時(shí)的電功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)題干中“開(kāi)關(guān)S₁有兩個(gè)觸點(diǎn)，通過(guò)開(kāi)關(guān)的旋轉(zhuǎn)可以分別實(shí)現(xiàn)不連通、連通電熱絲R₁和同時(shí)連通電熱絲R₁、R₂來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的工作狀態(tài)”，確定兩個(gè)電阻為并聯(lián)，按畫(huà)電路圖要求用元件符號(hào)表示電路連接方式．
（2）取暖器有兩個(gè)發(fā)熱電阻，當(dāng)?shù)撞块_(kāi)關(guān)S₃斷開(kāi)時(shí)，取暖器不能工作，因此S₃只能是串聯(lián)在干路上才能起到作用．
（3）當(dāng)取暖器傾斜時(shí)，電路仍然工作，很容易點(diǎn)燃易燃物，引起火災(zāi)；有了自動(dòng)開(kāi)關(guān)S₃之后，就可以不必?fù)?dān)心了．
（4）根據(jù)電功率的知識(shí)，兩個(gè)電阻并聯(lián)接入時(shí)發(fā)熱功率最大，根據(jù)并聯(lián)電阻的特點(diǎn)，用公式P=分別計(jì)算出每個(gè)電阻的功率，再用P_總=P₁+P₂計(jì)算出電路的總功率．
解答：解：（1）由題意，兩電阻并聯(lián)，開(kāi)關(guān)S₂做總開(kāi)關(guān)，檔位開(kāi)關(guān)S₁控制檔位切換，電路如下圖所示：

（2）根據(jù)題意“該取暖器傾倒時(shí)不能工作，重新豎立于地板上時(shí)又能工作”，可知自動(dòng)開(kāi)關(guān)S₃可以控制取暖器是否工作；
A、S₃串聯(lián)在干路中，可以控制整個(gè)電路，符合題意；
B、S₃和R₁串聯(lián)，只能控制電阻R₁，不能控制電阻R₂，當(dāng)檔位開(kāi)關(guān)S₁置于強(qiáng)檔時(shí)，電阻絲R₂仍能工作，不符合題意；
C、S₃和R₂串聯(lián)，只能控制電阻R₂，不能控制電阻R₁，當(dāng)檔位開(kāi)關(guān)S₁置于低檔或強(qiáng)檔時(shí)，電阻絲R₁仍能工作，不符合題意；
D、S₃并聯(lián)在電源兩端，當(dāng)它閉合時(shí)，會(huì)造成電源短路，這是錯(cuò)誤的，不符合題意．
答：選A．
（3）自動(dòng)開(kāi)關(guān)接入后，在取暖器傾倒時(shí)自動(dòng)切斷電路，取暖器的電熱絲不工作，有效防止了取暖器接觸可燃物而引起火災(zāi)，起到了安全作用．
答：“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”S₃接入的目的是在取暖器傾倒時(shí)自動(dòng)切斷電路，防止引起火災(zāi)．
（4）處于強(qiáng)檔時(shí)，電熱絲R₁和R₂并聯(lián)，R₁和R₂的阻值均為110歐，
∴它們消耗的功率P₁=P₂===440W
取暖器強(qiáng)檔時(shí)的功率等于兩電阻功率之和：P_總=P₁+P₂=440W+440W=880W
答：該取暖器接入220伏的照明電路正常工作并處于強(qiáng)檔時(shí)的電功率為880W．
點(diǎn)評(píng)：（1）電熱器類題目，無(wú)論電熱絲串聯(lián)，還是并聯(lián)，電路消耗的總功率都等于每個(gè)電熱絲消耗的功率的和；
（2）本題也體現(xiàn)了“安全用電、用電安全”的原則，使用電熱器時(shí)，一般不能傾斜，不能覆蓋易燃物品，很容易引發(fā)火災(zāi)．