典典题43:如图是一个电热器的工作原理图,电热器内有两个阻值分别为 R1= 60Ω和R2=120Ω的电热丝;旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘依次有 0,1,2,…,9 共 10 个金属触点;可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。如旋钮上的箭头指向图中位置 D 时,金属滑片将 2、3 触点接通,同时另一端将7、8 触点接通。用这个旋转开关可以实现电热器有多挡位工作的要求.请回答：
⑴这个电热器可有几个不同的加热位？并指出每个加热档位旋转开关的箭头指向的位置;
(2)将此电热器接入家庭电路中,电热器在正常工作时每个档位的功率各是多大？
【分析】
1从图中可以看出,旋转开关可以置于 A.B.C.D.E(或 F、G、H、I、J)五个档位。
2当旋转开关旋转到不同位置时，电路的连接方式不同，需要按照开关仔细分析。
3只有在正确分析电路连接方式的情况下，就可以根据电功率的计算公式 P=U²/R判断这五个档位分别处于什么加热状态。
【解答】（1）有五个档位:
A 档:当旋钮上的箭头指向图侧中位置 A 或 F时;
B档:当旋钮上的箭头指向图中位置 B 或G 时;
C档:当旋钮上的箭头指向图中位置C或H时;
D档:当旋钮上的箭头指向图中位置 D或Ⅰ时;
E 档:当旋钮上的箭头指向图中位置 E 或J时。
(2)A 档:由开关电路图可知，当开关箭头指向A时，金属触点⑤和⑥接通，此时开关箭尾指问F，金属触点①和◎接通，电路连接方式如下图所示，易知R1、R2并联连入电路,电路的总电阻最小,为最大功率档
P1=U²/R1+U²/R2
=(220 V)²/60Ω+(220 V)²/120Ω=1210W
B 档:从电路连接图可知，只有 R1接入电路,为较大功率挡
P2=U²/R1=(220 V)²/60Ω
=806. 7 W。
C档:电路连接图可知，R1、R2串联连入电路。电路的总电阻最大,为最小功率挡
R=R1+R2=60Ω+120Ω＝180Ω，
P3=U²/R=(220 V)²/180Ω=268.9W。
D档:只有 R2接人电路,为较小功率挡 P4=U²/R2=(220 V)²/120Ω=403.3W。
E档:空档,接此档时功率为零。
小结:对多档位工作的电热器,要理清电路的连接方式,根据电功率的计算公式判断或计算各种状态下的电功率。
