Question

如圖所示，電源兩端的電壓為12V，且保持不變，電阻R₁與R₂的比值是3：1．當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁閉合、S₂斷開(kāi)時(shí)，10s內(nèi)電流通過(guò)R₁產(chǎn)生的熱量是24J；當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁斷開(kāi)、S₂閉合時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A，則電阻R₃此時(shí)的功率是________W．

Answer 1

1.6
分析：當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁閉合、S₂斷開(kāi)時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)Q=W=t求出R₁的阻值，根據(jù)電阻R₁與R₂的比值是3：1求出R₂的阻值；當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁斷開(kāi)、S₂閉合時(shí)，R₂與R₃串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R₂兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R₃兩端的電壓，利用P=UI求出電阻R₃此時(shí)的功率．
解答：當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁閉合、S₂斷開(kāi)時(shí)，等效電路圖如圖1所示；
當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁斷開(kāi)、S₂閉合時(shí)，等效電路圖如圖2所示．

圖1中，
∵Q=W=t，
∴R₁=×t=×10s=60Ω，
∵電阻R₁與R₂的比值是3：1，
∴R₂=R₁=×60Ω=20Ω，
圖2中，
∵I=，
∴U₂=I₂R₂=0.2A×20Ω=4V，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴U₃=U-U₂=12V-4V=8V，
電阻R₃此時(shí)的功率：
P₃=U₃I₂=8V×0.2A=1.6W．
故答案為：1.6．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、焦耳定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是利用好“電阻R₁與R₂的比值是3：1”同時(shí)注意開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí)電路的連接方式的判斷．