火鍋是人們比較喜歡的一種飲食方式，如圖為小明家使用的一款電火鍋工作電路的原理圖．它有高、中、低三個加熱檔位，旋...

問題詳情：

火鍋是人們比較喜歡的一種飲食方式，如圖為小明家使用的一款電火鍋工作電路的原理圖．它有高、中、低三個加熱檔位，旋鈕開關可以分別置於“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接線柱．正常工作時，低温檔功率為高温檔功率的，R1為242Ω，R2為60.5Ω．（忽略温度對電阻的影響）

（1）請指出開關置於什麼接線柱時，火鍋處於低温檔？

（2）R3的阻值是多少歐姆？電火鍋處於低温檔正常工作時，在1分鐘內產生的熱量是多少焦耳？

（3）小明關閉家中的其他用電器，只讓電火鍋*工作，用高温檔加熱湯液2分鐘，電能表的錶盤轉了81轉．請通過計算判斷此時電火鍋是否正常工作？(電能表的銘牌上標有3000r/（kW•h）)

【回答】

（1） “1和2”；（2）181.5歐姆； 1.2×104J；（3）此時電火鍋不正常工作

【詳解】

（1）當旋鈕開關置於“1和2”接線柱時，R2、R3串聯，電路電阻最大，根據P＝可知，電功率最小，火鍋處於低温檔；當旋鈕開關置於“2和3”接線柱時，R3被短路，電路為R2的簡單電路，電路電阻較大，根據P＝可知，電功率較大，火鍋處於中温檔；當旋鈕開關置於“3和4”接線柱時，R1、R2並聯，電路電阻最小，根據P＝可知，電功率最大，火鍋處於高温檔．

（2）高温檔時的電功率：P高＝P1+P2＝+＝+＝1000W，由題意知，低温檔功率為高温檔功率的，即：P低＝P高＝×1000W＝200W，由P＝可得，低温檔時電路總電阻：R＝＝＝242Ω，因串聯電路總電阻等於各分電阻之和，所以，R3的阻值：R3＝R﹣R2＝242Ω﹣60.5Ω＝181.5Ω．電火鍋處於低温檔正常工作時，在1分鐘內產生的熱量：Q＝W＝P低t＝200W×60s＝1.2×104J．

（3）電能表的錶盤轉了81轉，電火鍋消耗的電能：W′＝＝0.027kW•h＝9.72×104J，則電火鍋的功率：P′＝＝＝810W，因為電火鍋的實際功率P′＜P高，所以，此時電火鍋不正常工作．

知識點：電能 電功

題型：計算題