Question

【题目】小明家买了一台电烤箱,有低、中、高三个档位的发热功率。图中所示是其内部简化电路图,开关S1可分别与触点a、b接触。已知：R1=48.4Ω,R2=96.8Ω，电源电压保持不变。请分析和解答以下问题：

(1)当开关S1置于a端、S2闭合时,电烤箱处于___档位;当开关S1置于b端、S2断开时,电烤箱处于___档位;(选填“高”、“中”或“低”)

(2)电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是多少_________?

(3)电烤箱在高档位工作时，对食物加热6min，消耗的电能为多少__________?

Answer 1

【答案】高 低 1000W 5.4×105J

【解析】

（1）当开关S1置于a端、S2闭合时，两电阻丝并联；当开关S1置于b端、S2断开时，两电阻丝串联．由串联和并联电路特点，根据P=分析比较即可；（2）根据P=计算中档位工作时消耗的电功率；（3）先根据P=计算高档伴的电功率，再由W=Pt计算消耗电能．

(1)由图可知,当开关S1置于a端、S2闭合时,两电阻丝并联;当开关S1置于b端、S2断开时,两电阻丝串联,当开关S1置于b端、S2闭合时,只有R1连入电路。由串、并联电路的电阻特点知，并联时总电阻最小，串联时总电阻最大，电源电压一定,由P=知,开关S1置于a端、S2闭合时，电路消耗功率最大为高温档；开关S1置于b端、S2断开时，电路消耗功率最小为低温档；当开关S1置于b端、S2闭合时，为中温档。

(2)当开关S1置于b端、S2闭合时为中档位。电烤箱消耗的电功率：P中===1000W；

(3)当S1置于a端,S2闭合时,电烤箱在高档位,电阻R1与R2并联。电烤箱消耗的总功率为：

P总=P1+P2=+=+ =1500W，电烤箱消耗的电能：W=P总t=1500W×6×60s=5.4×105J.