Question

【題目】如圖所示是某電熱器的工作原理圖，R1、R2是發(fā)熱電阻，虛線框為電熱器的金屬外殼。它用一個旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以實現(xiàn)電熱器多檔位工作的要求。其中旋轉(zhuǎn)開關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤，在圓盤的左邊緣依次有4個金屬觸點①、②、③、④，右邊緣是一金屬板，可繞中心軸轉(zhuǎn)動的開關(guān)旋鈕兩端各有一個金屬滑片，轉(zhuǎn)動開關(guān)旋鈕可以將左邊緣相鄰的兩個觸點與右邊緣的金屬板同時連通。如旋到圖中位置S時，金屬滑片將1、2兩觸點同時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）如果請你為這臺電熱器配備一個三腳插頭，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________V。

（2）小明想在電路中加一個“傾倒開關(guān)”，使電熱器被碰倒時能自動斷開電路，以免引起火災(zāi)。該開關(guān)最好應(yīng)安裝在示意圖中A、B、C、D、E中的________點處。

（3）如果 R1＝R2 ， 旋鈕開關(guān)旋到位置S時的電功率為1000W，求R1和R2的阻值。________

（4）當(dāng)旋鈕開關(guān)旋到位置T時，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（長時間通電時的最大安全電流）如下表，請你計算說明應(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)濟的原則？________

Answer 1

【答案】（1）G，220；（2）A；（3）R1和R2的阻值為48.4Ω；（4）通電1min產(chǎn)生的熱量是3.0×104J；（5）應(yīng)選橫截面積為1mm2的導(dǎo)線．

【解析】

試題插座的接法是按照“左零右火中接地”的原則，那么在本題中的插頭就應(yīng)反過來，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，開關(guān)應(yīng)接在火線上，所以傾倒開關(guān)應(yīng)接在A點。

當(dāng)開關(guān)接S檔時，根據(jù)電路圖可知，此時只有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，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單獨接入電路、R1和R2串聯(lián)、關(guān)機三種情況，只有當(dāng)接S位置時的電流最大，最大電流：

由表可知，應(yīng)選橫截面積為1mm2的導(dǎo)線