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小明家买了一台电烤箱,有低、中、高三个档位的发热功率. 如图是其内部简化电路图,...

小明家买了一台电烤箱,有低、中、高三个档位的发热功率.
如图是其内部简化电路图,开关S1可分别与触点a、b接触. 已知:R1=48.4Ω,R2=96.8Ω,电源电压保持不变.请分析和解答以下问题:
(1)当开关S1,置于b端、S2断开时,电烤箱处于什么档位?简述理由
(2)电烤箱在中档位工作时,消耗的电功率是多少?
(3)电烤箱在高档位工作时,对食物加热6min,消耗的电能为多少?

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(1)电烤箱的电压一定,由P=可知电阻越大,功率越小; (2)利用开关的闭合情况判断出此时电路的连接方式,分析出电烤箱处于什么档位; (3)由电烤箱在中档位工作时的要求判断出此时开关的通断状态; 由P=UI和I=可得到P=,由此计算出电烤箱在中档位工作时的发热功率; (3)电烤箱在高档位工作时的电阻最小,即两电阻并联时正好在高档位工作,利用W=计算此时消耗的电能. 【解析】 (1)当开关S1置于b端、S2断开时,由图可知两电阻串联,此时总电阻最大为R1与R2的和,由发热功率公式P=可知电阻越大,功率越小,因此电烤箱处于低档位; (2)如果电烤箱在中档位工作,必须开关S1置于b端、S2闭合,此时电路中只接入R1; 此时的发热功率为:P===1000W; (3)如果电烤箱在高档位工作,必须开关S1置于a端、S2闭合,此时R1与R2并联; 电路总电阻:R总=; 加热6min,消耗的电能为:W===5.4×105J; 答:(1)当开关S1置于b端、S2断开时,是低档位;(2)中档位工作时发热功率为1000W; (3)高档位工作时,对食物加热6min,消耗的电能为5.4×105J.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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