Question

3．小华家新买了一台电烤箱，下表为该电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R₁和R₂均为电热丝，求：

xx牌电烤箱
额定电压		220V
额定功率	高温箱	1100W
	低温箱	440W
电源频率		50Hz

（1）电烤箱在高温挡正常工作l0min所消耗的电能；
（2）电路中R₁的阻值；
（3）当开关S_l、S₂处于什么状态时，电烤箱在低温挡正常工作？此时电路中的电流和R₁的功率分别是多少．

Answer 1

分析 （1）开关S₁S₂都闭合时，电路中只有电阻R₁，电烤箱在高温挡正常工作，根据公式W=Pt可求消耗的电能．
（2）根据公式P=UI先求出电烤箱在高温挡正常工作时电路的电流，再根据欧姆定律计算出电路中R₁的阻值．
（3）开关S₁闭合S₂断开时，两电阻串联，电烤箱在低温挡正常工作，根据公式P=UI可求电路电流，根据公式P=I²R₁可求R₁的功率．

解答 解：（1）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能：
W=P_高t=1100W×10×60s=6.6×10⁵J．
（2）烤箱在高温挡正常工作时电路的电流：
I₁=$\frac{{P}_{高}}{U}$=$\frac{1100W}{220W}$=5A，
电路中R₁的阻值：R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{220V}{5A}$=44Ω；
（3）由图示电路图可知，开关S₁闭合S₂断开时，
两电阻串联，电烤箱在低温挡正常工作；
电烤箱在低温挡正常工作时，
电路中的电流：I=$\frac{{P}_{低}}{U}$=$\frac{440W}{220V}$=2A，
R₁的功率P₁=I²R₁=（2A）²×44Ω=176W．
答：（1）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能6.6×10⁵J．
（2）电路中R₁的阻值为44Ω．
（3）开关S₁闭合S₂断开时，电烤箱在低温档工作，电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R₁的功率分别为2A和176W．

点评 本题考查消耗电能、电阻和功率的计算以及欧姆定律的应用，关键是公式及其变形的应用，还要学会从所给信息中找到有用的数据．