Question

某種家用電熨斗為適應不同的衣料熨燙，設計了調(diào)節(jié)溫度的旋鈕式多檔開關，其電路結(jié)構(gòu)如圖所示．兩電阻絲的電阻值R₁=242Ω，R₂=121Ω，旋轉(zhuǎn)多檔開關可以改變1、2、3、4四個接線柱之間的連接情況，從而使電熨斗達到所需的不同溫度．如圖是某同學猜想的多檔開關內(nèi)部的四種連接方式：
（1）圖中哪種連接方式不正確，錯誤的原因是什么？
（2）在圖中正確的連接方式中，分別求出電熨斗工作的最大功率值和最小功率值，并畫出其對應的等效電路圖．

Answer 1

分析：（1）結(jié)合電路圖分析可知圖A為兩電阻串聯(lián)；圖B為僅有R₂；圖C為僅有R₁，圖D短路．
（2）根據(jù)P=

U2

R

，兩電阻絲串聯(lián)時，功率最小，將R₂單獨接在電源上功率最大．

解答：解：（1）圖D；發(fā)生短路
（2）兩電阻絲串聯(lián)時，功率最小，等效電路圖如圖1
R=R₁+R₂=242Ω+121Ω=363Ω
P_min=

U2

R

=

(220V)2

363Ω

=133.33W
將R₂單獨接在電源上功率最大，等效電路圖如圖2
P_max=

U2

R2

=

(220V)2

121Ω

=400W
圖1
圖2
答：（1）圖D錯誤，原因是這樣連接會發(fā)生短路；
（2）最小功率為133.33W，最大功率為400W，等效電路如圖1、圖2所示．

點評：本題考查串聯(lián)電路在實際生活中的應用，解題時注意等效電路的畫法（圖1、圖2兩種畫法均可），將復雜電路分析畫出簡單易懂的等效電路是解決此類問題的一個捷徑．