Question

18．某工厂开发研制了一种高、中、低三档家用电火锅，发热体由两个阻值相同的电热丝组成，如图所示．当使用中挡时，发热功率为600W，那么当使用高挡时 发热功率为1200W，当使用低挡时发热功率为300W．

Answer 1

分析 由题意可知，发热体由两个阻值相同的电热丝组成，这两个电阻可以有三种方式接入电路：一个电阻单独接入电路，两个电路并联或串联接入电路；电源电压不变，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$和电阻的串并联规律可知，两个电阻并联时总电阻最小，发热功率最大，处于高温档；两个电阻串联时总电阻最大，发热功率最小，处于低温档；单独一个电阻接入电路时，处于中温档．

解答 解：由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，在电压U一定时，电路总电阻R越大，电功率越小，
当两电阻串联接入电路时，电火锅电功率最小，处于低温档，
只有一个电阻接入电路时，电火锅处于中温挡，
两电阻并联时，电火锅功率最大，处于高温挡，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，一个电阻的阻值：
R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{中温}}$=$\frac{（220V）^{2}}{600W}$=$\frac{242}{3}$Ω，
由图示电路图可知，S₁断开、S₂接b时两电阻串联接入电路，电火锅电功率最小，处于低温档，
则低温档的功率：
P_低温=$\frac{{U}^{2}}{2R}$=$\frac{（220V）^{2}}{2×\frac{242}{3}Ω}$=300W，
S₁闭合、S₂接a时两电阻并联接入电路，电火锅电功率最大，处于高温档，
则高温档的功率：
P_高温=$\frac{{U}^{2}}{\frac{R}{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{\frac{1}{2}×\frac{242}{3}Ω}$=1200W．
故答案为：1200；300．

点评 本题考查电功率的计算及其公式的应用，难点是判断电饭锅的工作电路，中档时单独一个电阻接入电路，高档两个电阻并联，低档两个电阻串联，解题关键是知道串联、并联电阻的规律．