Question

某种家用电熨斗为适应不同的衣料熨烫，设计了调节温度的旋钮式多档开关，其电路结构如图所示．两电阻丝的电阻值R₁=242Ω，R₂=121Ω，旋转多档开关可以改变1、2、3、4四个接线柱之间的连接情况，从而使电熨斗达到所需的不同温度．如图是某同学猜想的多档开关内部的四种连接方式：
（1）图中哪种连接方式不正确，错误的原因是什么？
（2）在图中正确的连接方式中，分别求出电熨斗工作的最大功率值和最小功率值，并画出其对应的等效电路图．

Answer 1

分析：（1）结合电路图分析可知图A为两电阻串联；图B为仅有R₂；图C为仅有R₁，图D短路．
（2）根据P=

U2

R

，两电阻丝串联时，功率最小，将R₂单独接在电源上功率最大．

解答：解：（1）图D；发生短路
（2）两电阻丝串联时，功率最小，等效电路图如图1
R=R₁+R₂=242Ω+121Ω=363Ω
P_min=

U2

R

=

(220V)2

363Ω

=133.33W
将R₂单独接在电源上功率最大，等效电路图如图2
P_max=

U2

R2

=

(220V)2

121Ω

=400W
图1
图2
答：（1）图D错误，原因是这样连接会发生短路；
（2）最小功率为133.33W，最大功率为400W，等效电路如图1、图2所示．

点评：本题考查串联电路在实际生活中的应用，解题时注意等效电路的画法（图1、图2两种画法均可），将复杂电路分析画出简单易懂的等效电路是解决此类问题的一个捷径．