Question

6．如图所示，为某校师生自制一台电烘箱的简化电路，R₁和R₂均为电热丝且电阻值恒定，当开关S₁、S₂都闭合时为高温档，只闭合S₁为低温档．电源电压恒为220V，R₂阻值为66Ω，高温档时电流为5A，试求：
（1）电热丝R₁的阻值
（2）电烘箱在低温档时电路中的电流；
（3）电烘箱在高温档正常工作时每分钟可产生的热量．

Answer 1

分析 （1）当开关S₁、S₂都闭合时，电路为R₁的简单电路，电烤箱处于高温档，知道高温电流，根据欧姆定律求出电热丝R₁的阻值；
（2）只闭合S₁时，R₁与R₂串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电烘箱在低温档时电路中的电流；
（3）根据Q=I²Rt求出电烘箱在高温档正常工作时每分钟可产生的热量．

解答 解：（1）当开关S₁、S₂都闭合时，电路为R₁的简单电路，电烤箱处于高温档，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电热丝R₁的阻值：
R₁=$\frac{U}{{I}_{高}}$=$\frac{220V}{5A}$=44Ω；
（2）只闭合S₁时，R₁、R₂串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I_低=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{220V}{44Ω+66Ω}$=2A；
（3）电烘箱在高温档正常工作时每分钟可产生的热量：
Q=I_高²R₁t=（5A）²×44Ω×60s=6.6×10⁴J．
答：（1）电热丝R₁的阻值是44Ω；
（2）电烘箱在低温档时电路中的电流是2A；
（3）电烘箱在高温档正常工作时每分钟可产生的热量是6.6×10⁴J．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、焦耳定律的应用，是一道较为简单的应用题．