Question

19．家庭电熨斗为适应不同衣料的熨烫，设计了调整温度的多档开关（分“低”、“中”、“高”三档），如图是电熨斗的电路图，通过改变1、2、3、4之间的连接情况，可使熨斗加热到所需的温度．
（1）请你说出电熨斗分别处于“低”、“中”、“高”三档时，1、2、3、4之间的连接情况是怎样的？（低档两根电阻丝串联，中档时一根电阻丝通电，高温档两根丝并联）
（2）如果两根电热丝的电阻都是48.4Ω，请你计算电熨斗分别处于“低”、“中”、“高”三档时，电熨斗的电功率分别是多少？

Answer 1

分析 （1）电路电压一定，由电功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$及串并联电路特点可以分析答题．由电路图可知，两电阻并联时电阻最小，电路中只有一个电阻接入电路时电路中电阻较大，两电阻串联，电阻最大．
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算各档的电功率即可．

解答 解：
（1）电源电压U一定，由电功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电阻越大，电功率越小，电熨斗温度越低；
由图知，当2和4连时两电阻丝串联，电阻最大，为低温档；
当1和4连，2和3连时两电阻丝并联，电阻最小，为高温档；
当1和4连只有左边电阻丝连入电路，所以为中温档；
（2）低温档时的电功率：
P_低=$\frac{{U}^{2}}{R+R}$=$\frac{（220V）^{2}}{48.4Ω+48.4Ω}$=500W；
中温档时的功率：
P_中=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{48.4Ω}$=1000W；
高温档的功率：
P_高=$\frac{{U}^{2}}{\frac{R×R}{R+R}}$=$\frac{{2U}^{2}}{R}$=2×1000W=2000W．
答：（1）电熨斗处于“低”档时2和4相连，“中”档时1和4相连、“高”档时1和4连，2和3连；
（2）“低”、“中”、“高”三档时，电熨斗的电功率分别是500W、1000W、2000W．

点评 在本题中电热丝连入电路有三种方式：只接一根是中档，两根串联是低档，两根并联时是高档，一根也不接时是关的位置．要接高档，应使两根电热丝并联．