Question

在某種家用電器上設(shè)計安裝了調(diào)節(jié)溫度的旋鈕式多檔開關(guān)，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示．電阻絲阻值R₁=R₂=242Ω，旋轉(zhuǎn)多檔開關(guān)的旋鈕可以改變a、b、c、d四個接線柱之間的連接情況，從而使家用電器達到所需溫度．
（1）請在圖乙中畫出電路總電阻最大時與最小時的接線柱連接方式．
（2）計算電路中的總電阻最大阻值和最小阻值各是多少？計算該家用電器正常使用時的最小功率和最大功率．

Answer 1

解：（1）由電功率的公式P=UI=知，在電壓不變時，電阻最小時，電功率是最大的，故接“高”檔時，兩根電熱絲是并聯(lián)關(guān)系．反之是串聯(lián)關(guān)系．
如圖：

（2）總電阻最大阻值R_大=2×242Ω=484Ω，對應(yīng)的最小功率P_小===100W；
總電阻的最小阻值R_小=242Ω÷2=121Ω，對應(yīng)的最大功率P_大===400W
答：總電阻最大阻值為484Ω，總電阻最小阻值121Ω；最小功率為100W，最大功率為400W．
分析：（1）接“高”檔時，電功率應(yīng)是最大的，故應(yīng)當(dāng)連接后，電阻是最小的，兩個電阻是并聯(lián)．接“低”檔時，電功率應(yīng)是最小的，故應(yīng)當(dāng)連接后，電阻是最小的，兩個電阻是串聯(lián)．
（2）由電阻的并聯(lián)和串聯(lián)計算兩種情況下的阻值及利用P=UI=計算電功率．
點評：在本題中電熱絲連入電路有三種方式：只接一根是中檔，兩根串聯(lián)是低檔，兩根并聯(lián)時是高檔，一根也不接時是關(guān)的位置．要接高檔，應(yīng)使兩根電熱絲并聯(lián)．