Question

如圖所示是某電熱器的工作原理圖，R₁、R₂是發(fā)熱電阻，虛線框?yàn)殡姛崞鞯慕饘偻鈿�。它用一個(gè)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)電熱器多檔位工作的要求。其中旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤，在圓盤的左邊緣依次有4個(gè)金屬觸點(diǎn)①、②、③、④右邊緣是一金屬板，可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的開(kāi)關(guān)旋鈕兩端各有一個(gè)金屬滑片，轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)旋鈕可以將左邊緣相鄰的兩個(gè)觸點(diǎn)與右邊緣的金屬板同時(shí)連通。如旋到圖中位置S時(shí)，金屬滑片將1、2兩觸點(diǎn)同時(shí)與右邊緣金屬板接通。

導(dǎo)     線     規(guī)     格
導(dǎo)線橫截面積S/mm2	0．5	1	1.5	2.5
安全載流量I/ A	4	8	12	20

（1）如果請(qǐng)你為這臺(tái)電熱器配備一個(gè)三腳插頭，如圖乙所示，應(yīng)該將電路圖中的地線接到插頭的_________（選填“G”、“L”或“N”）腳。正常情況下，火線和零線之間的電壓為_(kāi)______V。

（2）小明想在電路中加一個(gè)“傾倒開(kāi)關(guān)”，使電熱器被碰倒時(shí)能自動(dòng)斷開(kāi)電路，以免引起火災(zāi)。該開(kāi)關(guān)最好應(yīng)安裝在示意圖中A、B、C、D、E中的　　   _點(diǎn)處。

（3）如果 R₁＝R₂，旋鈕開(kāi)關(guān)旋到位置S時(shí)的電功率為1000W，求R₁和R₂的阻值。

（4）當(dāng)旋鈕開(kāi)關(guān)旋到位置T時(shí)，通電1 min產(chǎn)生的熱量是多少？

（5）某種橡皮絕緣銅芯導(dǎo)線在常溫下安全載流量（長(zhǎng)時(shí)間通電時(shí)的最大安全電流）如下表，請(qǐng)你計(jì)算說(shuō)明應(yīng)選橫截面積為多大的銅芯導(dǎo)線作為該電熱器的輸出導(dǎo)線，才符合既適用又經(jīng)濟(jì)的原則？

 

Answer 1

【答案】

（1）G  220  （2）A  （3）R₁＝R₂ ＝48.4Ω   （4）Q=3×10⁴J  （5） 應(yīng)選橫截面積為1mm²的導(dǎo)線

【解析】

試題分析：插座的接法是按照“左零右火中接地”的原則，那么在本題中的插頭就應(yīng)反過(guò)來(lái)，L接火線，N接零線，G接地線。正常情況下火線與零線間的電壓為220V，火線與地線間的電壓也為220V，零線與地線間的電壓為0。按照家庭電路安全用電的方法，開(kāi)關(guān)應(yīng)接在火線上，所以傾倒開(kāi)關(guān)應(yīng)接在A點(diǎn)。

當(dāng)開(kāi)關(guān)接S檔時(shí)，根據(jù)電路圖可知，此時(shí)只有R2接入電路，R1被短路了。

R₁、R₂的電阻為

當(dāng)旋鈕旋到T位置時(shí)，電路中電阻R₁、R₂是串聯(lián)的。

電流做功放出熱量為

此電熱器工作只有以下幾種：R₂單獨(dú)接入電路、R₁和R₂串聯(lián)、關(guān)機(jī)三種情況，只有當(dāng)接S位置時(shí)的電流最大，最大電流：

由表可知，應(yīng)選橫截面積為1mm²的導(dǎo)線

考點(diǎn)：家庭電路的安全用電及計(jì)算