Question

右图是养鸡场冬季用来调控光照和室温设备的原理电路图．此设备的作用是，夜晚对鸡舍内加温，同时增大光照量，白天只进行适当保温，不进行灯光照射，可增大鸡的产蛋量．电路图中R₁、R₂是电热丝，L是“220V 440W”的灯泡．定时开关S₁、S₂工作于同时通断状态，以实现白天和夜晚的用电要求．
（1）开关S、S₁、S₂同时处于闭合状态，设备运行于 ______（白天/夜晚）用电状态；S闭合，S₁、S₂断开时，设备运行于 ______（白天/夜晚）用电状态．
（2）开关S、S₁、S₂都处于闭合状态时，电阻丝 ______被短路，电路元件 ______并联．若此时读得电流表示数为6A，试求出电阻丝R₁和R₂的实际功率？

Answer 1

解：（1）开关S、S₁、S₂同时处于闭合状态，R₂被短路，R₁和灯泡L组成并联电路，灯泡L发光，且电路中的电阻最小，由公式P=可知，此时电路中的电功率最大，为加热状态，所以是晚上；S闭合，S₁、S₂断开时，R₁和R₂组成串联电路，灯泡L断路不发光，且电路中的电阻最大，由公式P=可知，此时电路中的电功率最小，为保温状态，所以是白天．
故答案为：晚上、白天．
（2）开关S、S₁、S₂都处于闭合状态时，电阻丝R₂与导线并联，所以R₂被短路，R₁和灯泡L组成并联电路；
∵U_L=U₁=U=220V，I=6A，
∴I_L===2A，
I₁=I-I_L=6A-2A=4A，
P₁=U₁I₁=220V×4A=880W，
而R₂被短路，通过它的电流为0A，由公式P=UI可知，它的电功率为0W．
故答案为：R₂、R₁和L、电阻丝R₁的实际功率为880W、电阻丝R₂的实际功率为0W．
分析：（1）开关S、S₁、S₂同时处于闭合状态，由开关状态判断电路的连接情况，利用公式P=分析电路中的电功率，从而判断用电状态；S闭合，S₁、S₂断开时，R₁和R₂组成串联电路，利用公式P=分析电路中的电功率，从而判断用电状态．
（2）开关S、S₁、S₂都处于闭合状态时，哪一个用电器与导线并联即被短路，再去判断电路元件的连接情况；此时电流表测的是电路中的总电流，再根据并联电路中电流的特点求出通过R₁的电流，再利用公式P=UI计算R₁和R₂的实际功率．
点评：本题综合性较强，考查的内容较多．会根据开关的状态辨别串、并联，会用欧姆定律计算，会用电功率公式计算，知道串、并联电路的电压规律，电流规律，是一道容易出错的题目．