电热炉内有两个阻值分别为R1=60Ω和R2=120Ω的发热电阻,用一个旋转开关可以实现电热炉多挡位工作的要求.将电热炉接入家庭电路中.
(1)电热炉工作时能发热,是利用了电流的________;当电热炉只有发热电阻R1工作时,通过它的电流是________.
(2)当两个电阻R1、R2________连接时,电热炉发热功率最大,并且这个最大功率值为________.
(3)如图是这个电热炉的工作原理图,其中的旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘依次有0,1,2,…,9共10个金属触点;可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将相邻的触点连接.如旋钮上的箭头指向图中位置C时,金属滑片将3、4触点接通,同时也将8、9触点接通.试分析当旋转开关的箭头指向________(填写字母)位置时,电热炉的功率达到最大值.
试题答案
解:(1)电热炉工作时能发热,是利用了电流的热效应工作;
当只有R1工作时,由欧姆定律知:I==≈3.67A;
(2)两电阻并联时等效电阻最小,电热炉发热功率值是最大,
∵=+,
∴R并==40Ω,
最大功率值:
Pmax===1210W;
(3)箭头指向A(或F)时,两电阻并联,总电阻最小,电压不变,故此时电热炉的功率最大.
故答案为:
(1)热效应;3.67A;
(2)并;1210W;
(3)A(或F).
试题解析
(1)电流流过导体时导体发热的现象是电流的热效应;当电热炉只有发热电阻R1工作时,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律求出通过R1的电流;
(2)因电压一定,则要使电功率最大,电阻应最小,故两电阻应并联,根据电阻的并联求出电路中的电阻,再根据P=求出这个最大功率;
(3)要使功率最大,应两电阻并联,分析开关的接法即可得出答案.
点评:本题考查了电流、电功率、电阻的计算,关键是公式及其变形式的灵活运用,难点是选择档位变化时电路串并联的辨别和读懂题意、联系题目的信息进行相关计算.
