空气炸锅是以空气为介质，利用风机和加热管在封闭的小空间内形成高温循环热空气，达到加热食物的目的。图甲为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，其电阻阻值分别为R1=50Ω， R2=200Ω；额定工作电压为220伏，通过开关S、S1 ，可实现高温挡、中温挡和低温挡三个挡位的切换，其内部电路可简化为图乙所示电路，风扇电动机功率为110W。

1. 空气炸锅是以空气为介质，利用风机和加热管在封闭的小空间内形成高温循环热空气，达到加热食物的目的。图甲为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，其电阻阻值分别为R₁=50Ω， R₂=200Ω；额定工作电压为220伏，通过开关S、S₁ ，可实现高温挡、中温挡和低温挡三个挡位的切换，其内部电路可简化为图乙所示电路，风扇电动机功率为110W。

(1) 开关S₁闭合， S接a端时为(选填“高温挡”“中温挡”或“低温挡”)。

(2) 求空气炸锅处于高温挡工作时，空气炸锅的电源线中的总电流为多大?

(3) 某同学想测量一下空气炸锅高温时是否以额定的电压工作。他查看自己家的电能表如图所示，表上标有“3600r/kW·h”字样；随后他关闭了家中所有用电器，只让空气炸锅高温挡加工薯条，观察到电能表转盘2分钟转过180圈。则：此时空气炸锅工作时的实际电功率?

【考点】

串、并联电路的电流特点; 电功计算公式的应用; 电功率计算公式的应用;

【答案】

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解答题困难

1. 电热桌垫在冬天很受欢迎（如图甲）。某校综合实践活动小组的同学探究了它的原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由12伏电源供电，发热部分由R₁和R₂组成，调温档有关、低温、高温三档，已知两图中R₁均为8欧，R₂均为2欧。

(1) 按如图乙的电路，当S₁闭合、S₂断开时电热桌垫处于档（选填“关”、“低温”或“高温”）；

(2) 图乙中该电热桌垫低温档时消耗的功率是多少瓦？

(3) 若该电热桌垫实际电路如图丙，现电热桌垫处于低温档，开关S₁闭合，S₂（选填“断开”或“闭合”）；

(4) 图丙中当电热桌垫处于高温档时，求20分钟内产生的热量是多少焦？（不考虑温度的变化对电阻的影响）。

解答题普通

2. 小敏家住某5层公寓楼中的4楼，当他在1楼按下楼道灯开关，5盏“220V 10W”的楼道灯全部点亮，然后延时60秒均自动关闭。他正常每登一层楼所需时间为12秒。小敏意识到楼道灯这样的工作方式有些浪费电能，对楼道电路进行设计，改进电路如图，K为启动延时开关，S为感应跳转开关，K按下时S接通触点1、2，S感应到人到2楼，跳转至触点2、3，感应到人到3楼，跳转至触点3、4……跳转后若20秒后感应不到人，则K断开。

(1) 按照原先楼道灯的工作方式，小敏正常上楼回家一次，楼道灯一共消耗多少电能？

(2) 改进后的方案中，S跳转前后，通过启动延时开关的电流大小（选填“增大”、“减小”或“不变”），小敏正常上楼回家一次，比原来节约多少电能？

解答题普通

3. “将厨房搬上餐桌”是当下流行的多功能料理锅（如图甲所示）的广告语，它可进行烧烤、火锅等各种烹饪方式。如图乙所示是某型号多功能料理锅的原理图， $\text{[math]}$ 为发热电阻，且 $\text{[math]}$ ， S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的转换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热）。请回答：

(1) 多功能料理锅需在高挡加热，开关S应旋转至图乙触点（选填“1、2”“2、3”或“3、4”）位置。

(2) 电阻 $\text{[math]}$ 的阻值。

(3) 如图丙所示是某次使用多功能料理锅“自动火锅”模式工作30min的图像，请计算多功能料理锅在“自动火锅”模式下工作30min消耗的总电能。

解答题困难