【题目】如图甲所示,是一款家用电火锅,容量4L,额定电压220V,它能实现发热电阻丝R1在160W—1210W之间无极调温,图乙是它的电路简化图:
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(1)为了保护发热电阻丝,开关刚刚闭合时,电火锅处于保温状态,滑片应位于电阻丝R2的_______端;(选填“A”或“B”)
(2)当滑片从R2的一端移到另一端时能够实现R1电功率从160W—1210W的无极调温,则R1的阻值为多大_____,R2的最大阻值为多大_______?
(3)当R2的滑片调到中间时,电火锅的电功率多大________?
【答案】B 40Ω 70Ω 645W
【解析】
(1)[1]为了保护发热电阻丝,开关刚刚闭合时,电火锅处于保温状态,功率较小,根据P=
知,在电压一定时,电阻较大,则滑片应位于电阻丝R2的B端。
(2)[2]当滑片在最左端时,滑动变阻器的电阻最小为零,电路只有电阻R1工作,此时功率最大为1210W,R1的阻值为
R1=
=
=40Ω
R1的阻值为40Ω。
[3]当滑片在最右端时,滑动变阻器的电阻最大,电阻R1和R2串联,此时R1的功率最小,为160W,根据P=I2R知,此时电路的电流为
I=
=
=2A
电路的总电阻为
R=
=
=110Ω
由电阻的串联可得,变阻器R2的最大阻值为
R2大=RR1=110Ω40Ω=70Ω
变阻器R2的最大阻值为70Ω。
(3)[4]当R2的滑片调到中间时,变阻器连入电路中的阻值为
R2′=
=
=35Ω
电路总电阻为
R总= R1+ R2′=40Ω+35Ω=75Ω
此时电火锅的电功率
P′=
=
645W
电火锅的电功率为645W。
答:(1) 电火锅处于保温状态,滑片应位于电阻丝R2的B端;
(2) R1的阻值为40Ω,R2的最大阻值为35Ω;
(3)当R2的滑片调到中间时,电火锅的电功率为645W。