Question

（2010?鄂州模擬）保溫箱的簡化電路如圖所示，A為溫度傳感器，它的作用相當于開關，達到設定溫度時自動斷開電路，低于設定溫度時，自動接通電路．S是保溫箱的溫度設定開關，它有三個檔，電源電壓為36V，最低加熱功率為45W，其中R₁=14.4Ω，R₂=3.6Ω．
求：（1）當S拔至何處時，保溫箱的溫度最低？
（2）加熱的最大功率是多少？
（3）R₃的阻值是多少？

Answer 1

分析：由P=

U2

R

可知：在電壓一定時，電路中的電阻越大，保溫箱的電功率越小，溫度越低，反之溫度越過；根據串聯電路電阻越串越大結合電路圖可知：當S拔至3時，R₁、R₂、R₃串聯；當S拔至2時，R₁、R₂串聯；當S拔至1時，電路為R₁的簡單電路，據以上分析進行解答．

解答：解：（1）由電路圖可知，當S拔至3時，R₁、R₂、R₃串聯，此時電路中的電阻最大，
由P=

U2

R

可知，在電源的電壓不變時，此時電路的電功率最小，溫度最低；
（2）當S拔至1時，電路為R₁的簡單電路，
此時電路的電功率最大為P_最大=

U2

R1

=

(36V)2

14.4Ω

=90W；
（3）當S拔至3時，R₁、R₂、R₃串聯，P₃=45W，
電路的總電阻為R=

U2

P3

=

(36V)2

45W

=28.8Ω，
R₃的阻值為R₃=R-R₁-R₂=28.8Ω-14.4Ω-3.6Ω=10.8Ω．
答：（1）當S拔至3時，保溫箱的溫度最低；
（2）加熱的最大功率為90W；
（3）R₃的阻值為10.8Ω．

點評：本題考查保溫箱電路的連接，在開關連接不同觸點時電路處于不同狀態下電功率大小的判斷和相關物理量的計算，關鍵是會電功率公式的靈活應用和知道串聯電路的電阻特點．