题目

题型：0124 期中题难度：来源：

小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个档位的发热功率。下图是其内部简化电路图，开关S₁可分别与触点a、b接触。已知：R₁=48.4Ω，R₂=96 .8Ω，电源电压保持不变。请分析和解答以下问题：
（1）当开关S₁置于b端、S₂断开时，电烤箱处于什么档位？简述理由。
（2）电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是多少？
（3）电烤箱在高档位工作时，对食物加热6min，消耗的电能为多少？

答案

解：（1）当开关S₁置于b端、S₂断开时，电烤箱处于低档位。由图可知，当R₁、R₂串联时，总电阻最大，根据Q=U²t/R，在电压U、通电时间t一定时，电阻越小，产生的热量越少。故处于低档位。
（2）当开关S₁置于b端、S₂闭合时，电烤箱处于中档位。此时，R₁接入电路，R₂短路。
      P=U²/R₁=(220V)²/48.4Ω=1000W
（3）当开关S₁置于a端、S₂闭合时，电烤箱处于高档位。此时，R₁、R₂并联。
      R_并=R₁R₂/(R₁＋R₂)= 48.4Ω×96 .8Ω/(48.4Ω＋96 .8Ω)=32.3Ω
      Q===539442.7J