Question

電熱爐內(nèi)有兩個阻值分別為R₁=60Ω和R₂=120Ω的發(fā)熱電阻，用一個旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以實現(xiàn)電熱爐多擋位工作的要求．將電熱爐接入家庭電路中．
（1）電熱爐工作時能發(fā)熱，是利用了電流的

熱效應(yīng)

；當電熱爐只有發(fā)熱電阻R₁工作時，通過它的電流是

3.67A

．
（2）當兩個電阻R₁、R₂

并

連接時，電熱爐發(fā)熱功率最大，并且這個最大功率值為

1210W

．
（3）如圖是這個電熱爐的工作原理圖，其中的旋轉(zhuǎn)開關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤，在圓盤的邊緣依次有0，1，2，…，9共10個金屬觸點；可以繞中心軸轉(zhuǎn)動的開關(guān)旋鈕兩端各有一個金屬滑片，轉(zhuǎn)動開關(guān)旋鈕可以將相鄰的觸點連接．如旋鈕上的箭頭指向圖中位置C時，金屬滑片將3、4觸點接通，同時也將8、9觸點接通．試分析當旋轉(zhuǎn)開關(guān)的箭頭指向

A（或F）

（填寫字母）位置時，電熱爐的功率達到最大值．

Answer 1

分析：（1）電流流過導體時導體發(fā)熱的現(xiàn)象是電流的熱效應(yīng)；當電熱爐只有發(fā)熱電阻R₁工作時，電路為R₁的簡單電路，根據(jù)歐姆定律求出通過R₁的電流；
（2）因電壓一定，則要使電功率最大，電阻應(yīng)最小，故兩電阻應(yīng)并聯(lián)，根據(jù)電阻的并聯(lián)求出電路中的電阻，再根據(jù)P=

U2

R

求出這個最大功率；
（3）要使功率最大，應(yīng)兩電阻并聯(lián)，分析開關(guān)的接法即可得出答案．

解答：解：（1）電熱爐工作時能發(fā)熱，是利用了電流的熱效應(yīng)工作；
當只有R₁工作時，由歐姆定律知：I=

U

R1

=

220V

60Ω

≈3.67A；
（2）兩電阻并聯(lián)時等效電阻最小，電熱爐發(fā)熱功率值是最大，
∵

1

R

=

1

R1

+

1

R2

，
∴R_并=

R1R2

R1+R2

60Ω×120Ω

60Ω+120Ω

=40Ω，
最大功率值：
P_max=

U2

R并

=

(220V)2

40Ω

=1210W；
（3）箭頭指向A（或F）時，兩電阻并聯(lián)，總電阻最小，電壓不變，故此時電熱爐的功率最大．
故答案為：
（1）熱效應(yīng)；3.67A；
（2）并；1210W；
（3）A（或F）．

點評：本題考查了電流、電功率、電阻的計算，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運用，難點是選擇檔位變化時電路串并聯(lián)的辨別和讀懂題意、聯(lián)系題目的信息進行相關(guān)計算．