题目内容
小明家买了一台电烤箱，有低、中、高温三个档位的发热功率．如图是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触．已知：两根电热丝R1=44Ω，R2=44Ω，电源电压220V保持不变．请分析和解答以下问题：（1）当开关S1置于b端、S2断开时，电路中的电流是多少？
（2）当开关S1置于a端、S2合上时，电路的总电阻是多少？
（3）当开关S1置于b端、S2合上时，电烤箱处于什么档位？此时电烤箱对食物加热5min，消耗的电能为多少？
（解答要求：要写出依据的主要公式或变形公式．要有数据代入和运算结果）
分析：（1）当开关S1置于b端、S2断开时，两电阻串联，电源电压已知，可求电流．
（2）当开关S1置于a端、S2合上时，两电阻并联，根据公式可求并联电阻．
（3）当开关S1置于b端、S2合上时，电路中只有R1=44Ω，此时电阻大于并联电阻，小于串联电阻，所以为中档．根据电压、电阻和通电时间求消耗电能．
（2）当开关S1置于a端、S2合上时，两电阻并联，根据公式可求并联电阻．
（3）当开关S1置于b端、S2合上时，电路中只有R1=44Ω，此时电阻大于并联电阻，小于串联电阻，所以为中档．根据电压、电阻和通电时间求消耗电能．
解答：解：（1）电源电压为U
I=
=
=2.5A，
答：电路中的电流是2.5A．
（2）
=
+
=
+
R总=22Ω
答：电路的总电阻是22Ω．
（3）当开关S1置于b端、S2合上时，电路中只有R1=44Ω，此时电阻大于并联电阻，小于串联电阻，所以为中温档，
Q=
t=
×5×60S=3.3×105J
答：电烤箱处于中档位，电烤箱对食物加热5min，消耗的电能为3.3×105J．
I=
| U |
| R1+R2 |
| 220V |
| 44Ω+44Ω |
答：电路中的电流是2.5A．
（2）
| 1 |
| R总 |
| 1 |
| R1 |
| 1 |
| R2 |
| 1 |
| 44Ω |
| 1 |
| 44Ω |
R总=22Ω
答：电路的总电阻是22Ω．
（3）当开关S1置于b端、S2合上时，电路中只有R1=44Ω，此时电阻大于并联电阻，小于串联电阻，所以为中温档，
Q=
| U2 |
| R1 |
| (220V)2 |
| 44Ω |
答：电烤箱处于中档位，电烤箱对食物加热5min，消耗的电能为3.3×105J．
点评：本题考查电路电流的计算，并联电阻的计算以及消耗电能的计算．关键是分析开关闭合与断开时电路的连接情况．
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