Question

电热炉内有两个阻值分别为R₁=60Ω和R₂=120Ω的发热电阻，用一个旋转开关可以实现电热炉多挡位工作的要求．将电热炉接入家庭电路中．
（1）电热炉工作时能发热，是利用了电流的

热效应

；当电热炉只有发热电阻R₁工作时，通过它的电流是

3.67A

．
（2）当两个电阻R₁、R₂

并

连接时，电热炉发热功率最大，并且这个最大功率值为

1210W

．
（3）如图是这个电热炉的工作原理图，其中的旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有0，1，2，…，9共10个金属触点；可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接．如旋钮上的箭头指向图中位置C时，金属滑片将3、4触点接通，同时也将8、9触点接通．试分析当旋转开关的箭头指向

A（或F）

（填写字母）位置时，电热炉的功率达到最大值．

Answer 1

分析：（1）电流流过导体时导体发热的现象是电流的热效应；当电热炉只有发热电阻R₁工作时，电路为R₁的简单电路，根据欧姆定律求出通过R₁的电流；
（2）因电压一定，则要使电功率最大，电阻应最小，故两电阻应并联，根据电阻的并联求出电路中的电阻，再根据P=

U2

R

求出这个最大功率；
（3）要使功率最大，应两电阻并联，分析开关的接法即可得出答案．

解答：解：（1）电热炉工作时能发热，是利用了电流的热效应工作；
当只有R₁工作时，由欧姆定律知：I=

U

R1

=

220V

60Ω

≈3.67A；
（2）两电阻并联时等效电阻最小，电热炉发热功率值是最大，
∵

1

R

=

1

R1

+

1

R2

，
∴R_并=

R1R2

R1+R2

60Ω×120Ω

60Ω+120Ω

=40Ω，
最大功率值：
P_max=

U2

R并

=

(220V)2

40Ω

=1210W；
（3）箭头指向A（或F）时，两电阻并联，总电阻最小，电压不变，故此时电热炉的功率最大．
故答案为：
（1）热效应；3.67A；
（2）并；1210W；
（3）A（或F）．

点评：本题考查了电流、电功率、电阻的计算，关键是公式及其变形式的灵活运用，难点是选择档位变化时电路串并联的辨别和读懂题意、联系题目的信息进行相关计算．