Question

1．如圖甲是某型號的電暖氣，圖乙是其內部的電路簡化圖，表格中列出了有關參數．當只閉合開關S₁時，電暖氣處于“700W”的檔位工作．

型   號	****
操作方式	手動
功率選擇	2000W/1300W/700W三檔可調
額定電壓	220V

（1）電暖氣在“2000W”檔位正常工作時，電路中的開關處于什么狀態(tài)？
（2）電暖氣在“700W”檔位正常工作時，通過電暖氣的電流是多少？（結果保留整數）
（3）某一次使用中，先讓電暖氣在“2000W”檔位正常工作工作15min，隨后調到“700W”檔位正常工作工作2h，共消耗多少電能？

Answer 1

分析 （1）電暖氣在“2000W”檔位正常工作時，電路的總功率最大，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知電路中的總電阻最小，據此分析電路的連接方式得出開關所處的狀態(tài)；
（2）根據P=UI求出電暖氣在“700W”檔位正常工作時通過電暖氣的電流；
（3）根據W=Pt求出這次使用時消耗的電能．

解答 解：（1）電暖氣在“2000W”檔位正常工作時，電路的總功率最大，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電路中的總電阻應最小，
由電路圖可知，同時閉合S₁和S₂時，R₁與R₂并聯(lián)，電路中的總電阻最�。�
（2）由P=UI可得，電暖氣在“700W”檔位正常工作時通過電暖氣的電流：
I=$\frac{{P}_{3}}{U}$=$\frac{700W}{220V}$≈3A；
（3）由題意可知：
電暖氣在P₁=2000W=2kW，正常工作工作時間t₁=15min=0.25h，
電暖氣在P₃=700W=0.7kW，正常工作工作t₃=2h，
由P=$\frac{W}{t}$可得，這次使用時消耗的電能：
W=P₁t₁+P₃t₃=2kW×0.25h+0.7kW×2h=1.9kW•h．
答：（1）電暖氣在“2000W”檔位正常工作時，電路中同時閉合S₁和S₂；
（2）電暖氣在“700W”檔位正常工作時，通過電暖氣的電流是3A；
（3）某一次使用中，先讓電暖氣在“2000W”檔位正常工作工作15min，隨后調到“700W”檔位正常工作工作2h，共消耗1.9kW•h．

點評 本題考查了電功率公式、電功公式的應用，關鍵是電暖氣處于不同檔位時電路連接方式的判斷．