Question

【题目】如图甲，电烤箱是在现代家庭中被广泛使用的小家电之一，它利用电热元件通电时发出的辐热烤制食物，完美取代了操作难、烟尘大的烤炉。下面表格是一台电烤箱的铭牌，小明家里的电烤箱就是这个品牌的，其内部简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝。请你解答下列问题：

(1)若让小明家里的其它用电器都停止工作，只有电烤箱以高档位单独正常工作，家里标有“2000r/kWh”电能表的转盘3min内转了110转， 由此你可以最终计算出该电烤箱的高档功率是多少？

(2)请你分析出电路高、低两档工作时对应的开关的开合情况是怎样的，并求出R1和R2的值；

(3)电烤箱在低温档正常工作时，R2的功率是多少？

(4)用电高峰时，小明断开家里所有的用电器，同时观察电能表的示数如下图所示。接着他只让电烤箱以高档功率来烤制羊排所用的时间为lh，那么羊排烤好后电能表的示数是多少？（当时实际电压198V）

XX牌电烤箱
额定电压		220V
额度功率	高温档	xxW
	低温档	440W
电源频率		50Hz

Answer 1

【答案】(1) 1.1×103W；(2) 开关S1、S2都闭合时，电烤箱是高温档，S1闭合、S2断开时，电烤箱是低温档，44Ω，66Ω；(3)264W；(4)2172.0 kWh

【解析】

(1)根据题意，此时电烤箱工作3min消耗的电能

那么电烤箱的高档功率

(2)由电路图可知，当开关S1、S2都闭合时，电路中只有R1工作，电阻R2被短路；当S1闭合、S2断开时，电阻R1、R2串联。根据得，电路中的电阻越大，电功率越小，所以开关S1、S2都闭合时，电烤箱是高温档，则电阻

S1闭合、S2断开时，电烤箱是低温档，此时电路的总电阻

根据串联电路的电阻特点，则电阻

R2=R-R1=110Ω-44Ω=66Ω

(3)电烤箱在低温档正常工作时，两电阻串联，电路中的电流

那么R2电功率

P2=I2R2=(2A)2×66Ω=264W

(4)用电高峰期，电路中的实际电压为198V，此时电烤箱高温档的实际功率

此时电烤箱1h实际消耗的电能

W实=P高实t1=0.891kW×1h=0.891kWh

那么电能表此时的示数

W2=W1+W实=2171.2kWh+0.891kWh=2172.0kWh

答：(1)该电烤箱的高档功率是1.1×103W；

(2) 开关S1、S2都闭合时，电烤箱是高温档，S1闭合、S2断开时，电烤箱是低温档；R1和R2的值分别是44Ω和66Ω；

(3)电烤箱在低温档正常工作时，R2的功率是264W；

(4)羊排烤好后电能表的示数是2172.0kWh。