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(2008第*全国初中应用物理知识竞赛)如图l 3是一个电热器的工作原理图,电热器内有两个阻值分别为R1=60Ω和R2=120Ω的电热丝;旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘依次有0,1,2,—— 9共10个金属触点;可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。如旋钮上的箭头指向图中位置D时,金属滑片将2、3触点接通,同时另一端将7、8触点接通。用这个旋转开关可以实现电热器有多挡位工作的要求。请回答:
(1)这个电热器可有几个不同加热挡位?并指出每个加热档位旋转开关的箭头指向的位置;
(2)将此电热器接人家庭电路中,电热器在正常工作时每个挡位的功率各是多大。
【回答】
解:(1)有五个档位:A档:当旋纽上的箭头指向图中位置A或F时;B档:当旋纽上的箭头指向图中位置B或G时;C档:当旋纽上的箭头指向图中位置C或H时;D档:当旋纽上的箭头指向图中位置D或I时;E档:当旋纽上的箭头指向图中位置E或J时。
(2)A档:R1、R2并联连入电路,电路的总电阻最小,为最大功率档
P1=U2/R1+ U2/R2= 2202/60W+2202/120W =1210W。
B档:只有R1接入电路,为较大功率档P2=U2/R1=2202/60W=806.7W。
C档:RR2串联连入电路,电路的总电阻最大,为最小功率档,
R= R1+R2=60Ω+120Ω=180Ω, P3=U2/R=2202/180W=268.9W。
D档:只有R2接入电路,为较小功率档,P4=U2/R2= 2202/120W =403.3W。
E档:空挡,接此档时功率为零。
知识点:焦耳定律
题型:计算题
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