Question

11．如图所示是某电热器的工作原理图，R₁、R₂是发热电阻，虚线框为电热器的金属外壳，它用一个旋转开关可以实现电热器多档位工作的要求．其中旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的左边缘依次有4个金属触点，右边缘是一金属板，可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左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通．如旋到图中位置S时，金属滑片将1、2两触点同时与右边缘金属板接通．若电源电压为220V，则由图可知：
（1）图中P、Q两个接头中，P与零线相连．
（2）为安全起见，需在电路中安装一总开关，该开关最好应安装在图中A、B、C、D、E中的C点处．
（3）如果 R₁=R₂=48.4Ω，则当旋钮开关旋到位置M时，电热器通电1min产生的热量是3.0×10⁴J．

Answer 1

分析 （1）家庭电路中，三孔插座的上孔接地线，对应的三脚插头的上脚接金属外壳，当人接触漏电的金属外壳时，把人体短路，防止发生触电事故．
正常情况下火线和零线之间的电压是220V，火线和地线之间的电压是220V，零线和地线之间的电压是0V．
（2）为了防止短路现象，开关要接在火线上；
（3）当旋钮开关旋到位置M时，R₁与 R₂串联，已知电阻、电压和时间，利用Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t计算．

解答 解：（1）图中P、Q两个接头中，Q与火线相连，P与零线相连．
（2）为安全起见，需在电路中安装一总开关，该开关最好应安装在火线上，即开关接在C处．
（3）当旋钮开关旋到位置M时，R₁与 R₂串联，通电1min产生的热量是：
Q=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$t=$\frac{{（220V）}^{2}}{48.4Ω+48.4Ω}$×60s=3.0×10⁴J．
故答案为：（1）P；（2）C；（3）3.0×10⁴．

点评 本题综合性很强，涉及到三孔插座、功率计算、电热计算等，有一定的难度．