Question

小強同學設計了如圖所示的電路，用來測量電阻R₂的阻值．他將開關S分別與a、b接觸時，電流表的示數之比為44：1，已知R₁=50Ω．
（1）R₂的阻值是多少？
（2）此電路圖與日常生活中的許多家用電器的設計電路相同，其S就是一個溫控開關，那么開關S與a接觸時是加熱還是保溫的？
（3）如將此電路接入家庭照明電路中，開關S與b接觸時，R₁消耗的功率是多大？根據計算結果判斷，保溫時僅R₁作為發熱體還是R₁與R₂都作為發熱體？

Answer 1

解：（1），
所以R₂=43R₁=43×50Ω=2150Ω．
答：R₂的阻值是2150Ω．
（2）開關S與a接觸時，電路電阻最小，根據可得，此時功率最大，所以為加熱狀態．
（3）開關S與b接觸時，兩電阻串聯，電路的電流，
所以R₁消耗的功率是P₁=I²R₁=（0.1A）²×50Ω=0.5W．
保溫時功率小，根據可知此時電路中電阻大，兩電阻串聯，所以都作為發熱體．
答：R₁消耗的功率是0.5W．R₁與R₂都作為發熱體．
分析：（1）開關S與a接觸時，電路中只有R₁，開關S與b接觸時，兩電阻串聯，電源電壓不變，電流表兩次測的都是總電流，所以電流之比就是電阻之比的倒數．
（2）根據功率大小判斷，因為，電源電壓不變，電阻越大，功率越小，就是保溫狀態，電阻越小，功率越大，就是加熱狀態．
（3）開關S與b接觸時，兩電阻串聯，可求此時電路的電流，再根據求功率．保溫時功率小，電路中電阻大，此時兩電阻串聯，所以都作為發熱體．
點評：本題考查電阻的計算，功率的計算，電流的計算，關鍵是判斷電路的連接狀態．