Question

（首屆全國中學(xué)生數(shù)理化學(xué)科能力競賽）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，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.若電源電壓為220 V，則由圖可知：

（1）圖中P、Q兩個接頭中，_______與零線相連；正常情況下，零線和地線之間的電壓為_______V.

　 （2）為安全起見，需在電路中安裝一總開關(guān)，該開關(guān)最好應(yīng)安裝在圖中A、B、C、D、E中的_________點處.

（3）如果 R₁＝R₂＝48.4 Ω，則電熱器在旋鈕開關(guān)旋到位置T時的電功率為 _________W；當旋鈕開關(guān)旋到位置M時，通電1 min產(chǎn)生的熱量是_________J.
　

Answer 1

（1） P    0  （2）C  （3）1000   3×10⁴

解析：正常情況下，供電線路的零線與大地接通，所以零線和地線之間的電壓為0V。電路中安裝的總開關(guān)必須能夠切斷火線，所以安裝在C點。. 如果 R₁＝R₂＝48.4 Ω，則電熱器在旋鈕開關(guān)旋到位置T時，電熱器電路中只有電阻R₂，電功率為P==1000W。當旋鈕開關(guān)旋到位置M時，電熱器電路中電阻R₁與R₂串聯(lián)，電功率為P==500W。通電1 min產(chǎn)生的熱量是Q=Pt=500×60J=3×10⁴J。