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(2014•东城区二模)小亮设计了一个多档位电加热器,加热部分是两根电热丝,通过一个档位旋钮改变电热丝的连接关系,从而实现不同加热功率.他计划实现的四档加热功率如下表所示:
题目详情
(2014•东城区二模)小亮设计了一个多档位电加热器,加热部分是两根电热丝,通过一个档位旋钮改变电热丝的连接关系,从而实现不同加热功率.他计划实现的四档加热功率如下表所示:

图甲是一个档位旋钮,档位旋钮内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘共有10个金属触点,分别按照编号与图乙中编号相同的触点用导线连接.用绝缘材料制成的旋钮两端各有一个金属滑片,转动旋钮到某位置时(箭头只能指向A、B、C、D四个位置),就可以将相邻的触点连接起来.例如,图甲中,旋钮上的箭头指向图中位置D,此时,金属滑片将1、2两触点接通,同时也将3、4两触点接通.转动旋钮,指向不同位置时,就可以实现不同的加热功率.
(1)如果要实现当旋钮沿某方向转动时,加热功率依次递减或递增,档位旋钮上的箭头指向A、D位置时,分别对应哪一个温度档位?
(2)通过计算分析电热丝R1和R2的阻值分别为多大?(结果保留整数)
(3)计算低温档的加热功率为多大?(结果保留整数)
温度档位 | 高温档 | 中温1档 | 中温2档 | 低温档 |
加热功率/W | 1100 | 660 | 440 | ? |

图甲是一个档位旋钮,档位旋钮内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘共有10个金属触点,分别按照编号与图乙中编号相同的触点用导线连接.用绝缘材料制成的旋钮两端各有一个金属滑片,转动旋钮到某位置时(箭头只能指向A、B、C、D四个位置),就可以将相邻的触点连接起来.例如,图甲中,旋钮上的箭头指向图中位置D,此时,金属滑片将1、2两触点接通,同时也将3、4两触点接通.转动旋钮,指向不同位置时,就可以实现不同的加热功率.
(1)如果要实现当旋钮沿某方向转动时,加热功率依次递减或递增,档位旋钮上的箭头指向A、D位置时,分别对应哪一个温度档位?
(2)通过计算分析电热丝R1和R2的阻值分别为多大?(结果保留整数)
(3)计算低温档的加热功率为多大?(结果保留整数)
▼优质解答
答案和解析
(1)由甲、乙两图可知:
当旋钮上的箭头指向D位置时,电热丝R1和R2并联,此时电路中总电阻最小,由P=
可知,功率最大,为高温档;
当旋钮上的箭头指向A位置时,电热丝R1和R2串联,此时电路中总电阻最大,由P=
可知,功率最小,为低温档;
(2)当旋钮上的箭头指向C位置时,电热丝R1单独工作,此时电路的功率P1=660W,
由P=
可得:
R1=
=
≈73Ω,
当旋钮上的箭头指向B位置时,电热丝R2单独工作,此时电路的功率P2=440W,
则R2=
=
=110Ω;
(3)当旋钮上的箭头指向A位置时,电热丝R1和R2串联,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,P低温=
=
≈264W.
答:(1)档位旋钮上的箭头指向A、D位置时,分别对应高温度档位和低温档位;
(2)通过计算分析电热丝R1和R2的阻值分别为73Ω、110Ω;
(3)计算低温档的加热功率为264W.
当旋钮上的箭头指向D位置时,电热丝R1和R2并联,此时电路中总电阻最小,由P=
U2 |
R |
当旋钮上的箭头指向A位置时,电热丝R1和R2串联,此时电路中总电阻最大,由P=
U2 |
R |
(2)当旋钮上的箭头指向C位置时,电热丝R1单独工作,此时电路的功率P1=660W,
由P=
U2 |
R |
R1=
U2 |
P1 |
(220V)2 |
660W |
当旋钮上的箭头指向B位置时,电热丝R2单独工作,此时电路的功率P2=440W,
则R2=
U2 |
P2 |
(220V)2 |
440W |
(3)当旋钮上的箭头指向A位置时,电热丝R1和R2串联,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,P低温=
U2 |
R1+R2 |
(220V)2 |
73Ω+110Ω |
答:(1)档位旋钮上的箭头指向A、D位置时,分别对应高温度档位和低温档位;
(2)通过计算分析电热丝R1和R2的阻值分别为73Ω、110Ω;
(3)计算低温档的加热功率为264W.
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