Question

（6分）小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个档位的发热功率。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。

（1)当开关S₁置于b端、S₂断开时，电烤箱处于什么档位？
（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？

Answer 1

（1）低档位  (2)1000w    (3) 5.4×10⁵J

解析试题分析：（1)由P=U²/R可知，电压不变的情况下，电功率与电阻成反比。当开关S₁置于b端、S₂断开时，两个电阻串联，电路中的电阻最大，电功率最小，电烤箱处于低档位；
（2)当开关S₁置于b端、S₂闭合时，R₂短路，电烤箱处于中档位，消耗的电功率是P_中=U²/ R₁=(220V）²/48.4Ω=1000w；
（3)当开关S₁置于a端、S₂闭合时，电阻R₁、R₂并联，电烤箱处于高档位，对食物加热6min时，消耗的电能为W=P_高t="(" U²/ R₁+ U²/ R₂)t=[(220V）²/48.4Ω+(220V）²/96 .8Ω] ×6×60s=5.4×10⁵J。
考点：电路分析；电阻的串并联；电功率；电能