解题思路:(1)根据P=
U
2
R
可知,闭合S1、S3,断开S2时,R1与R2并联,电路中的电阻最小,电功率最大即为高温档;根据I=[P/U]求出电烤箱在低温档正常工作时的电流;
(2)由闭合S3,断开S1、S2时,电路为R1的简单电路,则利用Q=I2Rt可求通电一分钟电路中电流产生的热量;
(3)闭合S2,断开S1、S3时,R1与R2串联,此时电烤箱处于低档;根据P=
U
2
R
求得它消耗的电功率.
(1)闭合S1、S3,断开S2时,R1与R2并联,电路中总电阻最小,根据P=
U2
R可知,电功率最大即为高温档状态:
由I=[U/R]得I=[U
R1+
U
R2=
220V/120Ω+
220V
240Ω]≈2.75A;
(2)闭合S3,断开S1、S2时,电路为R1的简单电路,由Q=
U2
Rt得Q=
(220V)2
120Ω×60s=24200J;
(3)闭合S2,断开S1、S3时,R1与R2串联,此时电烤箱处于低档,
由P总=
U2
R总得P总=
(220V)2
120Ω+240Ω≈134.4W.
答:(1)闭合S1、S3,断开S2时,电烤箱处于高温档位;电路中的电流是2.75A;
(2)闭合S3,断开S1、S2时,通电一分钟电路中电流产生的热量是24200J;
(3)当电烤箱处于低温档时,它消耗的电功率是134.4W.
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;电功率的计算;焦耳定律的计算公式及其应用.
考点点评: 本题考查了电阻、电流、电功率、电功的计算,关键是公式及其变形式的灵活运用,难点是根据P=U2R结合开关的闭合、断开判断电烤箱的工作状态.