Question

某種家用電熨斗為適應不同衣料的熨燙，設計了調節溫度的旋鈕式多檔開關，其電路簡圖如圖甲示，兩電阻絲電阻R₁=R₂=121Ω，旋轉多檔開關的旋鈕可以改變1、2、3、4四個接線點之間的連接情況，從而使電熨斗被加熱到所需溫度，圖乙給出了四個接線點之間的一種有效連接方式．

（1）請探究出其他有效連接方式，并由此分析說明該電熨斗共有幾個檔位？
（2）計算該電熨斗正常使用時的最小功率和最大功率為多少？

Answer 1

解：（1）共有4種連接方式，四個檔位，分別是電路中只有R₁工作；電路中只有R₂工作；兩電阻串聯；兩電阻并聯．
（2）兩電阻絲串聯時，功率最小，
R=R₁+R₂=121Ω+121Ω=242Ω，
P_小===200W，
兩電阻絲并聯時功率最大，
兩電阻相等，
并聯電阻為R_并==，
最大功率為P_大===800W．
答：最小功率和最大功率為200W和800W．
分析：（1）結合電路圖分析可知圖乙為電路中僅有R₂；
連接3、4，電路中兩電阻串聯；
連接3、4，再連接1、2電路中為僅有R₁；
連接1、3后，再連接2、4電路中為兩電阻并聯．
（2）根據 ，兩電阻絲串聯時，功率最小，兩電阻絲并聯時功率最大．
點評：本題考查電阻和電功率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是對電路的連接方式的分析，還考查串聯電路、并聯電路在實際生活中的應用．