Question

【题目】在科技制作中，某同学设计了如图甲所示的喷泉控制电路，可变电源EF两端提供的电压随时间的周期性变化关系如图乙所示。R为5Ω的定值电阻，A为一特殊电子元件，其两端的电压恒为电源电压的1/3。当R的电功率满足PR≥5W时，水泵启动喷水。则t=9s时电阻R的电功率为____W；该电路持续工作3min，喷水时间共为____s。

Answer 1

【答案】20 90

【解析】

[1]由电路图可知，定值电阻R与电子元件A串联。由图乙可知，t=9s时,UEF=15V，因电子元件A两端的电压恒为电源电压的，所以，此时R两端的电压：

UR=(1)UEF=×15V=10V，

此时电阻R的电功率：

PR= =20W；

[2]当R的电功率满足PR5W时，R两端的电压：

U′R= =5V，

此时电源的电压：

U′EFU′R=×5V=7.5V，

由图乙可知，03s内UEFAB均匀增加，大于7.5V电压的时间为1.5s，由对称性可知，3s6s内UEF大于7.5V电压的时间也为1.5s，所以，该电路持续工作3min，喷水时间共为：

×1.5s=90s