题目内容
【题目】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 6 V的电源,两个阻值不同的定值电阻,设计了如图所示的电路来探究电热器多档位的问题. 若
,
,请计算:
(1)开关 S1、S2 断开,开关 S3 闭合时,电路中的电流是多少?
(2)开关 S1 断开,开关 S2、S3 闭合时,通电 5min 电路消耗的电能是多少?
(3)该电路的最大功率和最小功率之比是多少?
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【答案】(1)0.2A(2)540J(3)![]()
【解析】
(1)当只闭合S3时,两电阻串联,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可得,电路中的电流:
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(2)当S1断开,S2、S3闭合时,电路为
的简单电路,通电5min电路消耗的电能:
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(3)当S1、S2断开,S3闭合时,两电阻串联,此时电路的总功率最小,为:
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当S1、S2闭合,S3断开时,两电阻并联,此时电路中的总功率最大,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,总电阻为:
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最大的电功率为:
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所以该电路的最大功率和最小功率之比是:
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答:(1)电路中的电流是0.2A;
(2)通电 5min 电路消耗的电能是540J;
(3)所以该电路的最大功率和最小功率之比是
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