生活中大多数电热器都有多个档位.学习了电功率知识后.小锐同学利用电压为6V的电源.两个定值电阻.设计了如图所示的电路中来探究电热器多档位的问题．已知R1=10Ω.R2=30Ω.请计算:(1)S1.S3断开.S2闭合时.电路中的电流是多少?(2)S1断开.S2.S3闭合时.通电5min电路消耗的电能是多少?(3)S2断开.S1.S3闭合时.该电路总功率是多少? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

发布时间：2024-11-17 09:50

使用多功能电表检查电路电流，判断是否存在问题。 #生活常识# #家庭维修技巧# #照明故障#

分析（1）由图可知，S1、S3断开，S2闭合时，R1与R2串联，根据串联电路特点和欧姆定律计算电路中电流；
（2）S1断开，S2、S3闭合时，只有R1连入电路，由W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t计算5min电路消耗的电能；
（3）S2断开，S1、S3闭合时，两电阻并联，先计算总电阻，再计算总功率．

解答解：
（1）由图可知，S1、S3断开，S2闭合时，R1与R2串联，
串联电路总电阻等于各部分电路电阻之和，
由欧姆定律可得电路中的电流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω+30Ω}$=0.15A；
（2）S1断开，S2、S3闭合时，R2短路，只有R1连入电路，
所以通电5min电路消耗的电能：
W=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$t=$\frac{（{6V）}^{2}}{10Ω}$×300s=1080J；
（3）S2断开，S1、S3闭合时，两电阻并联，
由并联电路的电阻特点可得电路的总电阻：
R=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{10Ω×30Ω}{10Ω+30Ω}$=7.5Ω，
所以电路的总功率：
P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（6V）^{2}}{7.5Ω}$=4.8W．
答：（1）S1、S3断开，S2闭合时，电路中的电流是0.15A；
（2）S1断开，S2、S3闭合时，通电5min电路消耗的电能是1080J；
（3）S2断开，S1、S3闭合时，该电路总功率是4.8W．

点评本题考查了串联、并联电路特点，欧姆定律、电功、电功率公式的应用，正确分析开关在不同状态下电路结构是解题的前提．

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