Question

如圖所示是某家用電熱器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖，其中R₁、R₂為加熱電阻絲，它們的電阻值R₁=121Ω，R₂=60.5Ω．電阻絲的連接方式不同，可使電熱器提供不同的發(fā)熱功率．
（1）將“1、4”，同時(shí)“2、3”連接，電熱器正常工作15min消耗的電能為

7.2×10⁵

J．
（2）該電熱器能提供最大的發(fā)熱功率為

1200

W．

Answer 1

分析：（1）將“1、4”，同時(shí)“2、3”連接時(shí)，電路為R₂的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)W=

U2

R

t求出電熱器正常工作15min消耗的電能；
（2）電源的電壓一定，根據(jù)P=

U2

R

可知，當(dāng)R₁與R₂并聯(lián)時(shí)電路中的總電阻最小，電熱水器的功率最大，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和P=

U2

R

求出兩電阻的電功率，兩者之和即為最大的發(fā)熱功率．

解答：解：（1）將“1、4”，同時(shí)“2、3”連接時(shí)，電路為R₂的簡(jiǎn)單電路，
電熱器正常工作15min消耗的電能：
W=

U2

R2

t=

(220V)2

60.5Ω

×15×60s=7.2×10⁵J；
（2）將“1、3”，同時(shí)“2、4”連接時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，電路中的總電阻最小，電熱器的電功率最大，
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
∴兩電阻的功率分別為：
P₁=

U2

R1

=

(220V)2

121Ω

=400W，P₂=

U2

R2

=

(220V)2

60.5Ω

=800W，
該電熱器能提供最大的發(fā)熱功率：
P=P₁+P₂=400W+800W=1200W．
故答案為：7.2×10⁵；1200．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是分清接線柱相連時(shí)電路連接方式的辨別．