Question

小凯家的电烤箱的内部简化电路如图所示，R₁和R₂均为烤箱内部的电热丝，S₂是温控开关，电烤箱有高温、低温两档．已知电烤箱在高温档工作时的额定功率为1100W，求：
（1）电路中R₁的阻值是多少？
（2）当电烤箱处于低温档时，电路中的电流为1.5A，则低温档的额定功率是多少？在2min内R₁产生的热量是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）由电路图可知，电阻R₁与R₂串联，开关S₁、S₂都闭合时，只有电阻R₁接入电路，根据家庭电路的电压和公式P=可以求出电阻R₁的阻值．
（2）电烤箱处于低温档时，已知工作电压和电流，由电功率的P=UI可求低温档的额定功率；由焦耳定律公式Q=I²Rt求出电阻R₁产生的热量．
解答：解：（1）当S₁、S₂都闭合时，此时电路中只有R₁工作，电烤箱处于高温档，
∵U_额=220V，P=UI=，
∴R₁===44Ω；
（2）当S₁闭合、S₂断开时，R₁、R₂串联，电烤箱处于低温档，I=1.5A，
∴低温档的额定功率：P_低=U_额I=220V×1.5A=，
2min内R₁产生的热量：Q₁=I²R₁t=（1.5A）²×44Ω×2×60s=11880J．
答：（1）电路中R₁的阻值是44Ω．
（2）当电烤箱处于低温档时，低温档的额定功率是330W，在2min内R₁产生的热量是11880J．
点评：分析清楚电路结构，熟练应用电功率的变形公式、串联电路特点及欧姆定律、电功率公式是正确解题的关键．