第十八届全国初中应用物理知识竞赛xx（电学）_红尘不到处深山老林居

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五．（13分）如图l 3是一个电热器的工作原理图，电热器内有两个阻值分别为R₁=60Ω和R₂=120Ω的电热丝；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D时，金属滑片将2、3触点接通，同时另一端将7、8触点接通。用这个旋转开关可以实现电热器有多挡位工作的要求。请回答：

（1）这个电热器可有几个不同加热挡位?并指出每个加热档位旋转开关的箭头指向的位置；

（2）将此电热器接人家庭电路中，电热器在正常工作时每个挡位的功率各是多大。

解：（1）有5个档位：

A档，当旋钮上的箭头指向图中位置A或F时；

B档，当旋钮上的箭头指向图中位置B或G时；

C档，当旋钮上的箭头指向图中位置C或H时；

D档，当旋钮上的箭头指向图中位置D或I时；

E档，当旋钮上的箭头指向图中位置E或J时；

（2）A档，R1、R2并联，为{zd0}功率档：P1=U²/R1+U²/R2=220²/60+220²/120=1210W.

B档，只有R1工作，为较大功率档：P2=U²/R1=220²/60=806.7W.

C档，R1、R2串联，为最小功率档：P3=U²/（R1+R2）=220²/（60+120）=268.9W.

D档，只有R2工作，为较小功率档：P4=U²/R2=220²/120=403.3W.

E档，空档，功率为0.

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