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精英家教网某种型号的电烤箱有高、中、低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=60Ω,R2=120Ω,电源电压为220V.
(1)当S1与a接触、S2闭合时,通过电热丝的总电流是多少?此种接法属电烤箱的什么档位?
(2)求电烤箱处于另两个档位时发热功率的比值是多少?
分析:因电源电压不变,根据P=
U2
R
可知高、中、低三个档位对应的总电阻分别为小、较大、最大.本题的电路是一个有开关的断开和闭合所导致的变化电路,其情况如下:
(1)S2断开
S1与a接触,电路开路,没电热丝接入电路
S1与b接触,R1R2串联,电路总电阻最大   

(2)S2闭合
S1与a接触,R1R2并联,电路总电阻最小
S1与b接触,R2被短路,只有R1接入电路
解答:解:(1)当S1与a接触,S2闭合时,R1与R2并联,
 R=
R1R2
R1+R2
=
60Ω×120Ω
60Ω+120Ω
=40Ω,
I=
U
R
=
220V
40Ω
=5.5A.
此种接法总电阻最小,所以属电烤箱的高档位.
(2)当S2断开,S1与b接触,R1与R2串联,此时总电阻最大,属低档位,
 当S1接b,S2闭合,R2短路,仅R1接入电路,属中档位,
P=
U2
R1+R2
,P=
U2
R1

P
P
=
U2
R1+R2
×
R1
U2
=
R1
R1R2
=
60Ω
60Ω+120Ω
=
1
3

答:电烤箱处于高档位时,通过的总电流是5.5A,电烤箱处于低中档位时消耗的功率之比为
1
3
点评:本题通过开关的闭合和断开改变电路的连接方式,这是电学压轴题的常见题型.
本题主要考查了加热器的高、中、低档的问题,通过电阻的大小来判断功率的大小.
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

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(1)当S1与a接触、S2闭合时,通过电热丝的总电流是多少?此种接法属电烤箱的什么档位?
(2)求电烤箱处于另两个档位时发热功率的比值是多少?

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