Question

9．如圖所示，是某種電熱保暖鞋的工作原理示意圖．供電電壓6V，R₁、R₂的阻值分別為3Ω、6Ω，通過旋轉扇形開關S，接觸不同觸點，實現高、中、低三個檔位的轉換．保暖鞋在低溫檔工作時的電功率是6W，它的高溫檔工作1min產生的熱量是1080J．

Answer 1

分析 由電路圖可知，開關S接觸ab兩個觸點時，電路斷路；開關S接觸bc兩個觸點時，電路為R₂的簡單電路；開關S接觸cd兩個觸點時，R₁與R₂并聯；開關S接觸de兩個觸點時，電路為R₁的簡單電路；根據都電阻的并聯和P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出它們對于的電功率，電功率最小的為低溫檔；根據Q=W=Pt求出它的高溫檔工作1min產生的熱量．

解答 解：由電路圖可知，開關S接觸ab兩個觸點時，電路斷路，電路的功率為0W；
開關S接觸bc兩個觸點時，電路為R₂的簡單電路，電路的電功率P₁=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6Ω}$=6W；
開關S接觸cd兩個觸點時，R₁與R₂并聯，由$\frac{1}{R}$=$\frac{1}{{R}_{1}}$+$\frac{1}{{R}_{2}}$可得，電路的總電阻R=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{3Ω×6Ω}{3Ω+6Ω}$=2Ω，電路的電功率P₂=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（6V）^{2}}{2Ω}$=18W；
開關S接觸de兩個觸點時，電路為R₁的簡單電路，電路的電功率P₂=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3Ω}$=12W，
綜上可知，保暖鞋在低溫檔工作時的電功率6W，高溫檔的功率為18W，
它的高溫檔工作1min產生的熱量：
Q=W=P₂t=18W×60s=1080J．
故答案為：6；1080．

點評 本題考查了電功率公式和電熱公式的應用，正確的分析開關位于不同觸點時電路的連接方式和對應檔位的判斷是關鍵．