Question

電熱爐內有兩個阻值分別為R₁=60Ω和R₂=120Ω的發熱電阻，用一個旋轉開關可以實現電熱爐多擋位工作的要求．將電熱爐接入家庭電路中．
（1）電熱爐工作時能發熱，是利用了電流的

熱效應

；當電熱爐只有發熱電阻R₁工作時，通過它的電流是

3.67A

．
（2）當兩個電阻R₁、R₂

并

連接時，電熱爐發熱功率最大，并且這個最大功率值為

1210W

．
（3）如圖是這個電熱爐的工作原理圖，其中的旋轉開關內有一塊絕緣圓盤，在圓盤的邊緣依次有0，1，2，…，9共10個金屬觸點；可以繞中心軸轉動的開關旋鈕兩端各有一個金屬滑片，轉動開關旋鈕可以將相鄰的觸點連接．如旋鈕上的箭頭指向圖中位置C時，金屬滑片將3、4觸點接通，同時也將8、9觸點接通．試分析當旋轉開關的箭頭指向

A（或F）

（填寫字母）位置時，電熱爐的功率達到最大值．

Answer 1

分析：（1）電流流過導體時導體發熱的現象是電流的熱效應；當電熱爐只有發熱電阻R₁工作時，電路為R₁的簡單電路，根據歐姆定律求出通過R₁的電流；
（2）因電壓一定，則要使電功率最大，電阻應最小，故兩電阻應并聯，根據電阻的并聯求出電路中的電阻，再根據P=

U2

R

求出這個最大功率；
（3）要使功率最大，應兩電阻并聯，分析開關的接法即可得出答案．

解答：解：（1）電熱爐工作時能發熱，是利用了電流的熱效應工作；
當只有R₁工作時，由歐姆定律知：I=

U

R1

=

220V

60Ω

≈3.67A；
（2）兩電阻并聯時等效電阻最小，電熱爐發熱功率值是最大，
∵

1

R

=

1

R1

+

1

R2

，
∴R_并=

R1R2

R1+R2

60Ω×120Ω

60Ω+120Ω

=40Ω，
最大功率值：
P_max=

U2

R并

=

(220V)2

40Ω

=1210W；
（3）箭頭指向A（或F）時，兩電阻并聯，總電阻最小，電壓不變，故此時電熱爐的功率最大．
故答案為：
（1）熱效應；3.67A；
（2）并；1210W；
（3）A（或F）．

點評：本題考查了電流、電功率、電阻的計算，關鍵是公式及其變形式的靈活運用，難點是選擇檔位變化時電路串并聯的辨別和讀懂題意、聯系題目的信息進行相關計算．