Question

在学校创新比赛中，小亮同学设计了一个多档位的家用电热水器。图甲是他设计的电热水器的工作电路图，图中R1和R2是两根电热丝。他设计的换档开关如图乙所示，换档开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘共有10个金属触点（在图乙中用“○”表示，“○”中标有1、2、3、4编号，编号相同的触点已用导线连接）；旋钮可以绕中心轴O转动，两端各有一个金属滑片，转动旋钮可以将相邻的两个触点连通。例如，图乙中，旋钮上的箭头指向图中位置D，此时，箭头一端的金属滑片将1、2两触点连通，同时另一端的金属滑片也将3、4两触点连通。当旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，可以实现四档加热功率。他设计的四档加热功率如下表所示：

 

加热档位	1	2	3	4
加热功率/W	1100		440

 

 

 

（计算结果若除不尽，均保留一位小数）

（1）如果要实现旋钮沿某个方向转动时，加热功率依次递减或递增，请写出旋钮上的箭头分别指向A、B、C、D四个位置时，各对应加热功率的哪一个档位？并画出对应的等效电路图。

（2）电热丝R1和R2的阻值各是多少？

（3）当旋钮在加热档位2和4时，对应的加热功率各是多大？

 

Answer 1

（1）旋钮A对应4档， B对应3档，C对应2档，D对应1档。功率依次递增。

（2），

（3）P2=660W,P4=264W

【解析】

试题分析：（1）电热水器中有两个加热电阻R1和R2，根据 可知，在电压一定时，电功率与电阻成反比。根据电流的走向先画出等效电路图依次分别如下图中A、B、C、D所示：

根据分析可知旋钮A对应4档， B对应3档，C对应2档，D对应1档。功率依次递增。

（2）档位1是R1与R2并联在电路中，P1=1100W，即档位2和档位3的功率之和。

档位2对应的功率：P2=P1-P3=1100W-440W=660W

根据公式可得，，

（3）档位4对应的功率：

考点：电功率的计算