Question

6．圖2為一臺電烤箱的銘牌，其內部簡化電路如圖1所示，R₁和R₂均為電熱絲，S₁為電源開關，S₂為控制高溫檔或低溫檔的開關．求：

（1）當溫控開關S₂處于閉合狀時，電烤箱處于高溫狀態還是保溫狀態？
（2）電烤箱在低溫擋正常工作時，電路中的電流．
（3）電阻R₁的阻值．
（4）電阻R₂的阻值．

Answer 1

分析 （1）根據P=$\frac{{U}^{2}}{R}$結合電路圖可知，當S₁、S₂都閉合時，電路中的電阻最小，電熱絲的電功率最大，據此確定電烤箱的溫檔；
由電烤箱銘牌找出電烤箱的額定電壓與高溫擋的額定功率，由帶功率的變形公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可以求出電阻R₁的阻值；
（2）開關S₁閉合S₂斷開時，兩電阻串聯，電烤箱在低溫擋正常工作，根據公式I=$\frac{P}{U}$求出電路中的電流，由U=IR求出電阻R₁兩端電壓，
由串聯電路特點求出電阻R₂兩端的電壓，然后由電功率公式P=UI求出電阻R₂消耗的電功率．

解答 解：（1）由電路圖可知，當S₁、S₂都閉合時，只有電阻R₁接入電路，
電路中的電阻最小，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知此時電路中的電功率最大，電烤箱處于高溫擋；
（2）電烤箱處于低溫檔時，電路電流I=$\frac{{P}_{低溫}}{U}$=$\frac{440W}{220V}$=2A；
（3）電阻R₁的阻值R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高溫}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω；
（4）電阻R₁兩端電壓U₁=IR₁=2A×44Ω=88V，
電阻R₂兩端電壓U₂=U-U₁=220V-88V=132V，R₂的電阻為：R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{132V}{2A}$=66Ω．
答：（1）當溫控開關S₂處于閉合狀時，電烤箱處于高溫狀態；
（2）電烤箱在低溫擋正常工作時，電路中的電流為2A；
（3）電阻R₁的阻值為44Ω
（4）電阻R₂的阻值為66Ω．

點評 本題考查電流、電阻和功率的計算以及歐姆定律的應用，關鍵是公式及其變形的應用，還要學會從所給信息中找到有用的數據，難點是結合電路圖判斷高溫檔位和低溫檔位