Question

1．如图是某电烤箱的内部简化电路图，S是一个温控开关，R₁、R₂为电热丝，R₂=66Ω．高温档功率为1100W．求：
（1）电烤箱在高温档工作时的电流．
（2）电烤箱在低温档工作时，R₂消耗的电功率．
（3）R₁在低温档工作10min消耗的电能．

Answer 1

分析 （1）知道电烤箱高温档的功率，根据P=UI求出工作时的电流；
（2）由电路图可知，开关S接b时，电路为R₁的简单电路，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电烤箱的功率最大，处于高温档，根据欧姆定律求出R₁的阻值；开关S接a时，R₁与R₂串联，电路中的总电阻最小，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电烤箱的功率最小，处于低温档，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据P=I²R求出R₂消耗的电功率；
（3）根据W=UIt=I²Rt求出R₁在低温档工作10min消耗的电能．

解答 解：（1）由P=UI可得，电烤箱在高温档工作时的电流：
I_高=$\frac{{P}_{高}}{U}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A；
（2）由电路图可知，开关S接b时，电路为R₁的简单电路，电烤箱处于高温档，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁的阻值：
R₁=$\frac{U}{{I}_{高}}$=$\frac{220V}{5A}$=44Ω；
开关S接a时，R₁与R₂串联，电烤箱处于低温档，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{220V}{44Ω+66Ω}$=2A，
R₂消耗的电功率：
P₂=I²R₂=（2A）²×66Ω=264W；
（3）R₁在低温档工作10min消耗的电能：
W₁=I²R₁t=（2A）²×44Ω×10×60s=1.056×10⁵J．
答：（1）电烤箱在高温档工作时的电流为5A；
（2）电烤箱在低温档工作时，R₂消耗的电功率为264W；
（3）R₁在低温档工作10min消耗的电能为1.056×10⁵J．

点评 本题考查了电功率公式、串联电路的特点、欧姆定律、电功公式的应用，关键是判断出电烤箱不同档位时电路连接方式的判断．