Question

在學(xué)習(xí)了電學(xué)知識(shí)后，同學(xué)們嘗試“設(shè)計(jì)電路和編制習(xí)題”，老師提供了以下器材：電源、兩個(gè)“12V18W”的電阻和若干開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線．
（1）小虎第一個(gè)完成設(shè)計(jì)，他設(shè)計(jì)的電路如圖所示．他編制的試題是：“在如圖a所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)S₁，通電5min產(chǎn)生多少熱量？”請(qǐng)你解答此題；
（2）小華思考一會(huì)兒，設(shè)計(jì)了能提供兩種功率工作的電路．編制的試題是：“在小虎設(shè)計(jì)的電路上再加一個(gè)開(kāi)關(guān)，使電路能以兩種功率工作，其大、小功率之比是______．”
請(qǐng)你在圖a中完成小華的設(shè)計(jì)，并將電路大、小功率之比填入空格中．
（3）小明經(jīng)過(guò)認(rèn)真思考后，用了三個(gè)開(kāi)關(guān)，設(shè)計(jì)了能提供三種功率工作的電路．請(qǐng)你在圖b的方框內(nèi)，畫(huà)出小明所設(shè)計(jì)的電路圖．

Answer 1

已知：U=12V，P=18W，t=5min
求：Q
（1）電阻的阻值：
R=

U2

P

=

12V2

18W

=8Ω
通過(guò)電阻的電流：
I=

U

2R

=

12V

2×8Ω

=0.75A
電路通電5min產(chǎn)生的熱量：
Q=I²R_串t=（0.75A）²×2×8Ω×60s×5=2.7×10³J
（2）如圖所示：

使開(kāi)關(guān)S₂與R₂并聯(lián)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S₂閉合時(shí)電路中的功率為：P1=

U2

R

當(dāng)開(kāi)關(guān)S₂斷開(kāi)時(shí)，電路中的功率為：P2=

U2

2R

所以P₁：P₂=2：1
（3）如圖所示：