Question

15．某校师生自制了一台电烤箱，铭牌如下表所示，电路图如图所示．已知电烤箱的电阻丝通过5A的电流时，每分钟可产生6.6×10⁴J的热量．

××牌电烤箱
额定电压		220V
额定 功率	高温档	1100W
	低温档	440W
电源频率		50HZ

试通过计算，分析解决如下问题：
（1）此时电烤箱是在什么档位工作；
（2）此时电烤箱的工作电压多少？电烤箱是否正常工作？
（3）此时电烤箱的电阻是多少？开关S处于闭合还是断开状态？

Answer 1

分析 （1）根据P=$\frac{W}{t}$求出实际功率与表中数据比较；
（2）根据P=UI求出实际电压并与家庭电压比较作答；
（3）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求此时电烤箱的电阻，求出功率最低时的电阻大小，比较两电阻的大小，根据串联电阻的规律确定开关的状态．

解答 解：（1）电烤箱的实际功率P=$\frac{W}{t}=\frac{6.6×1{0}^{4}J}{60s}$=1100W，由表中数据知，为高温档；
（2）此时电烤箱的电压为U_实=$\frac{P}{I}=\frac{1100W}{5A}$=220V，即工作电压为220V，
因家庭电路电压为220V，所以电烤箱正常工作；
（3）此时电烤箱的电阻R=$\frac{{U}^{2}}{P}=\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω；
由表中数据知，低温档的功率P_低=440W，根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$，此时电阻最大时，即两电阻串联，最大的电阻：
R_大=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{低}}=\frac{（220V）^{2}}{440W}$=110Ω，
因44Ω＜110Ω，所以现在电路中只有一个电阻，S处于闭合状态．
答：（1）此时电烤箱是在高温档工作；
（2）此时电烤箱的工作电压为220V；电烤箱正常工作；
（3）此时电烤箱的电阻是44Ω；开关S处于闭合状态．

点评 本题考查电功率公式的灵活运用，及电阻串联的规律，为电热综合题．