Question

（2008第18屆全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽）如圖l 3是一個(gè)電熱器的工作原理圖，電熱器內(nèi)有兩個(gè)阻值分別為R₁=60Ω和R₂=120Ω的電熱絲；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(gè)金屬觸點(diǎn)；可以繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的開關(guān)旋鈕兩端各有一個(gè)金屬滑片，轉(zhuǎn)動(dòng)開關(guān)旋鈕可以將相鄰的觸點(diǎn)連接。如旋鈕上的箭頭指向圖中位置D時(shí)，金屬滑片將2、3觸點(diǎn)接通，同時(shí)另一端將7、8觸點(diǎn)接通。用這個(gè)旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)電熱器有多擋位工作的要求。請(qǐng)回答：

（1）這個(gè)電熱器可有幾個(gè)不同加熱擋位?并指出每個(gè)加熱檔位旋轉(zhuǎn)開關(guān)的箭頭指向的位置；

（2）將此電熱器接人家庭電路中，電熱器在正常工作時(shí)每個(gè)擋位的功率各是多大。

Answer 1

解：（1）有五個(gè)檔位：A檔：當(dāng)旋紐上的箭頭指向圖中位置A或F時(shí)；B檔：當(dāng)旋紐上的箭頭指向圖中位置B或G時(shí)；C檔：當(dāng)旋紐上的箭頭指向圖中位置C或H時(shí)；D檔：當(dāng)旋紐上的箭頭指向圖中位置D或I時(shí)；E檔：當(dāng)旋紐上的箭頭指向圖中位置E或J時(shí)。

（2）A檔：R₁、R₂并聯(lián)連入電路，電路的總電阻最小，為最大功率檔

         P₁=U²/R₁+ U²/R₂= 220²/60W+220²/120W =1210W。

     B檔：只有R₁接入電路，為較大功率檔P₂=U²/R₁=220²/60W=806.7W。

     C檔：R₁、R₂串聯(lián)連入電路，電路的總電阻最大，為最小功率檔，

       R= R₁+R₂=60Ω+120Ω=180Ω， P₃=U²/R=220²/180W=268.9W。

     D檔：只有R₂接入電路，為較小功率檔，P₄=U²/R₂= 220²/120W =403.3W。

     E檔：空擋，接此檔時(shí)功率為零。