(2014•昌平区二模)在学校创新比赛中,小亮同学设计了一个多档位的家用电热水器.图甲是他设计的电热水器的工作电路图,图

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  • 解题思路:(1)由题意可知转动开关旋钮可以将相邻的触点连接,且两头对应触点都接通,按逆时针旋转即可得出对应的加热档位和箭头的指向;

    (2)(3)根据电路中的总功率等于各用电器功率之和求出2档位的功率,根据P=

    U

    2

    R

    求出电热丝R1和R2的阻值,根据电阻的串联和P=

    U

    2

    R

    求出4档位的功率.

    (1)由图可知,旋钮沿某个方向转动时,加热功率依次递减或递增,则

    当旋钮上的箭头指向A位置时,2、4接通,R1与R2串联,电路中的总电阻最大,电功率最小,对应4档,

    当旋钮上的箭头指向B位置时,1、2接通,电路为R2的简单电路,对应3档,

    当旋钮上的箭头指向C位置时,3、4接通,电路为R1的简单电路,对应2档,

    当旋钮上的箭头指向D位置时,1、2接通,3、4接通,R1与R2并联,电路中的总电阻最小,电功率最大,对应1档,

    等效电路图依次分别如图中甲、乙、丙、丁所示:

    (2)(3)档位2对应的功率:

    P2=P1-P3=1100W-440W=660W,

    由P=

    U2

    R可得,电热丝R1和R2的阻值分别为:

    R1=

    U2

    P2=

    (220V)2

    660W≈73.3Ω,R2=

    U2

    P3=

    (220V)2

    440W=110Ω;

    档位4对应的功率:

    P4=

    U2

    R1+R2=

    (220V)2

    73.3Ω+110Ω≈264W.

    答:(1)旋钮上的箭头分别指向A、B、C、D四个位置时,各对应加热功率的档位依次为4、3、2、1,对应的等效电路图如上图所示;

    (2)电热丝R1和R2的阻值依次为73.3Ω、264Ω;

    (3)当旋钮在加热档位2和4时,对应的加热功率依次为660W、264W.

    点评:

    本题考点: 电功率的计算.

    考点点评: 本题考查了电阻串联特点和并联特点以及电功率的计算,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.