小红家买了一台电烤箱,有高、中、低三个挡位的发热功率.如图是其内部简化电路图,开关S1可分别与触点a、b接触.己知R1=60.5?,R2=121?,电源电压保持不变. 当电烤箱处于低档位时,开关________(填写S1、S2的开闭情况);电传箱在高档位工作时,消耗的电功率是________.
S1接b,S2断开 1200W
电烤箱的发热功率由公式P=分析,低档位发热功率最小,高档位发热功率最大.由公式知,在电源电压一定时,功率的高低决定于电热丝电阻的大小.
解答:由公式P=知,当电压一定时(220V),电功率与电阻成反比,即电阻越大电功率越小.电烤箱处于低档时,功率最小,也就是电路电阻最大,即电阻R1R2串联.由图知当开关S1置于b端,S2断开时,R1,R2串连接入电路;
由公式P=知,当电压一定时(220V),电烤箱处于高档时,功率最大,也就是电路电阻最小,即电阻R1R2并联.
两电阻并联后的总电阻为
R并==≈40.3Ω
电烤箱在高档位时,消耗的功率为
P===1200W
故答案为
S1接b,S2断开;1200W
点评:分析电热器功率高低问题时,需要用公式P=,电源电压一般不变,功率的高低决定于电路总电阻的大小,而电路电阻的大小取决于电热丝之间的连接方式,所以根据电路图,正确判断电热丝的连接方式,是解决此类问题的第一步.