Question

如图所示是某型号电热加湿器的原理图，如表为其部分技术参数。R₁、R₂为发热电阻，且R₂＝3R₁，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换（低档为小功率加热，高档为大功率加热）。

额定电压	220V
高档发热功率	400W
水箱容积	3L
适用面积	20～40m^2

（1）加湿器需在高档加热，开关S应旋转至触点_____（选填：“1、2”、“2、3”或“3、4”）位置；

（2）电阻R₁的阻值________；

（3）加湿器处于低档位置时的发热功率__________；

（4）如图所示是某次使用加湿器工作30min的图象，请计算加湿器消耗的总电能______ 。

Answer

3、4 121Ω 100W 3.6×105J

【解析】

（1）由如图知，开关S接“1、2”时电路断路为关；“2、3”时两电阻串联，接“3、4”时只有R1接入电路，电源电压一定，由P＝可知，接“2、3”时电阻最大，为低档，接“3、4”时电阻最小，为高档；

（2）由如图知，高档功率：P高＝400W，由P＝可得R1的阻值：

R1＝＝＝121Ω；

（3）由题知，R2＝3R1，低档发热功率：

P低＝＝＝100W；

（4）由如图知，工作30min时，其中高档10min，低档20min，

所以加湿器消耗的总电能：

W＝W高+W低＝P高t高+P低t低＝400W×10×60s+100W×20×60s＝3.6×105J。