Question

我校科技活动小组自制的电热暖手器如图所示．电源电压为6V，发热体的电阻R₁=1.2Ω，R₃=1.8Ω．

（1）电热暖手器“1”档位置应标明的功率为多少？
（2）该电热暖手器“2”档位置标明了“20W”字样，那么电阻R₂为多少？
（3）当开关调至“3”档位置时，R₃在1min时间内可产生多少焦耳的热量？

Answer 1

解：
（1）电热暖手器接“1”档时的功率为P₁===30W；
（2）电热暖手器接“2”档时，
电路总电阻为R_串===1.8Ω，
电阻R₂=R_串-R₁=1.8Ω-1.2Ω=0.6Ω；
（3）电热暖手器接“3”档时，
电路总电阻为R_总=R₁+R₂+R₃=1.2Ω+0.6Ω+1.8Ω=3.6Ω，
电路电流为I===A，
R₃在1min时间内产生的热量为Q₃=I²R₃t=（A）²×1.8Ω×60s=300J．
答：（1）电热暖手器“1”档位置应标明的功率为30W；
（2）电阻R₂为0.6Ω；
（3）当开关调至“3”档位置时，R₃在1min时间内可产生300J的热量．
分析：（1）暖手器接“1”档时，只有电阻R₁接入电路，功率用公式P=计算；
（2）暖手器接“2”档时，电阻R₁、R₂串联接入电路，由电源电压和此时的功率，可以得到串联总电阻；已知总电阻和R₁的阻值，两者之差是R₂的阻值；
（3）暖手器接“3”档时，三只电阻串联接入电路，已知每只电阻的阻值，可以得到总电阻；已知电源电压和总电阻，可以得到电路电流；利用Q=I²Rt得到电阻产生的热量．
点评：此题考查的是串联电路的特点和电功率、电热的计算，根据档位不同确定对应的电路连接关系，是正确解答此题的关键．