Question

15．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）低温档时，R₂消耗的电功率；
（3）电烤箱在低温档工作时，R₂在低温档工作5min消耗的电能．

Answer 1

分析 （1）电烤箱在家庭电路中使用，家庭电路电压为220V，又知功率，利用P=UI变形后计算得到电流；
（2）电路中只有电阻R₁，电烤箱在高温挡正常工作，利用上一步的电流，根据欧姆定律求出R₁的阻值；两电阻串联，再计算出此时电路中的总电阻、总电流，最后计算出功率；
（3）已知时间，电流，电阻，利用W=Q=I²Rt可求得R₂在低温档工作5min消耗的电能

解答 解：（1）电路中只有电阻R₁，电烤箱在高温挡正常工作，由P=UI得；
电烤箱在高温档工作时的电流I₁=$\frac{{P}_{高}}{U}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A，
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{220V}{5A}$=44Ω
电路总电阻为：R=R₁+R₂=44Ω+66Ω=110Ω，
电流为：I₂=$\frac{U}{R}$=$\frac{220V}{110Ω}$=2A，
R₂消耗的电功率：P₂=${I}_{2}^{2}$R₂=（2A）²×66Ω=264W；
（3）R₂在低温档工作5min消耗的电能W=Q=${I}_{2}^{2}$R₂t=（2A）²×66Ω×5×60s=7.92×10⁴J．
答：（1）电烤箱在高温档工作时的电流5A．
（2）电烤箱在低温档工作时，R₂消耗的电功率264W．
（3）R₂在低温档工作5min消耗的电能7.92×10⁴J．

点评 本题考查电流、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，难点是结合电路图判断高温档位和低温档位．