Question

【題目】如圖甲，電烤箱是在現代家庭中被廣泛使用的小家電之一，它利用電熱元件通電時發出的輻熱烤制食物，完美取代了操作難、煙塵大的烤爐。下面表格是一臺電烤箱的銘牌，小明家里的電烤箱就是這個品牌的，其內部簡化電路如圖乙所示，R1和R2均為電熱絲。請你解答下列問題：

(1)若讓小明家里的其它用電器都停止工作，只有電烤箱以高檔位單獨正常工作，家里標有“2000r/kWh”電能表的轉盤3min內轉了110轉， 由此你可以最終計算出該電烤箱的高檔功率是多少？

(2)請你分析出電路高、低兩檔工作時對應的開關的開合情況是怎樣的，并求出R1和R2的值；

(3)電烤箱在低溫檔正常工作時，R2的功率是多少？

(4)用電高峰時，小明斷開家里所有的用電器，同時觀察電能表的示數如下圖所示。接著他只讓電烤箱以高檔功率來烤制羊排所用的時間為lh，那么羊排烤好后電能表的示數是多少？（當時實際電壓198V）

XX牌電烤箱
額定電壓		220V
額度功率	高溫檔	xxW
	低溫檔	440W
電源頻率		50Hz

Answer 1

【答案】(1) 1.1×103W；(2) 開關S1、S2都閉合時，電烤箱是高溫檔，S1閉合、S2斷開時，電烤箱是低溫檔，44Ω，66Ω；(3)264W；(4)2172.0 kWh

【解析】

(1)根據題意，此時電烤箱工作3min消耗的電能

那么電烤箱的高檔功率

(2)由電路圖可知，當開關S1、S2都閉合時，電路中只有R1工作，電阻R2被短路；當S1閉合、S2斷開時，電阻R1、R2串聯。根據得，電路中的電阻越大，電功率越小，所以開關S1、S2都閉合時，電烤箱是高溫檔，則電阻

S1閉合、S2斷開時，電烤箱是低溫檔，此時電路的總電阻

根據串聯電路的電阻特點，則電阻

R2=R-R1=110Ω-44Ω=66Ω

(3)電烤箱在低溫檔正常工作時，兩電阻串聯，電路中的電流

那么R2電功率

P2=I2R2=(2A)2×66Ω=264W

(4)用電高峰期，電路中的實際電壓為198V，此時電烤箱高溫檔的實際功率

此時電烤箱1h實際消耗的電能

W實=P高實t1=0.891kW×1h=0.891kWh

那么電能表此時的示數

W2=W1+W實=2171.2kWh+0.891kWh=2172.0kWh

答：(1)該電烤箱的高檔功率是1.1×103W；

(2) 開關S1、S2都閉合時，電烤箱是高溫檔，S1閉合、S2斷開時，電烤箱是低溫檔；R1和R2的值分別是44Ω和66Ω；

(3)電烤箱在低溫檔正常工作時，R2的功率是264W；

(4)羊排烤好后電能表的示數是2172.0kWh。