Question

【題目】小蕊同學(xué)觀察到生活中的許多電熱器都有多個(gè)檔位，于是他利用電壓恒為10 V的電源和兩個(gè)阻值不同的定值電阻R1=20Ω.R2=30Ω，設(shè)計(jì)了如右圖所示的電路來(lái)探究電熱器的多檔位問題。

(1)S2閉合，S1、S3斷開時(shí)，電路中的電流為_______A；

(2)S1斷開，S2、S3閉合時(shí)，通電2min電熱器做功_______ J；

(3)該電路工作時(shí)的最大功率和最小功率之比為________。

Answer 1

【答案】0.2 600 25：6

【解析】

(1)[1]當(dāng)S2閉合，S1、S3斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)，則總電阻：

R串=R1+R2=20Ω+30Ω=50Ω

所以，電路中的電流：

I===0.2A

(2)[2]當(dāng)S1斷開，S2、S3閉合時(shí)，電阻R2被短路，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，通電2min電熱器做功：

W==×2×60s=600J

(3)[3]當(dāng)S2閉合，S1、S3斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)，此時(shí)電路的總電阻最大，根據(jù)P=U2R可知此時(shí)總功率最小，所以，

P最小===2W

當(dāng)S1、S3閉合，S2斷開時(shí)，兩電阻并聯(lián)，此時(shí)電路中的總電阻最小，根據(jù)P=U2R可知此時(shí)總功率最大，因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，所以此時(shí)的總電阻：

R并===12Ω

該電路工作時(shí)的最大功率：

P最大== =W

則：

==