分析 (1)只閉合S2時(shí),R1與R2串聯(lián),根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流,根據(jù)Q=I2Rt求出通電10s的時(shí)間內(nèi)電流通過R2產(chǎn)生的電熱;
(2)電源的電壓一定,由P=U2R可知,當(dāng)電路中的電阻最小時(shí),電路中的總功率最大,根據(jù)電阻的串并聯(lián)可知當(dāng)兩電阻并聯(lián)時(shí)電路中的電阻最小;當(dāng)電路中的電阻最大時(shí),電路中的總功率最小,根據(jù)電阻的串并聯(lián)可知當(dāng)兩電阻串聯(lián)時(shí)電路中的電阻最大,據(jù)此進(jìn)行解答.
解答 解:(1)只閉合S2時(shí),R1與R2串聯(lián),
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電路中的電流:
I2=UR1+R2=6V6Ω+4Ω=0.6A,
通電10s的時(shí)間內(nèi)電流通過R2產(chǎn)生的電熱:
Q2=I22R2t=(0.6A)2×4Ω×10s=14.4J;
(2)當(dāng)開關(guān)S1、S3閉合,S2斷開時(shí),兩電阻并聯(lián),電路中的總電阻最小,由P=U2R可知,電壓一定時(shí),功率最大,最大功率P大=U2R1+U2R2;
當(dāng)開關(guān)S2閉合,S1、S3斷開時(shí),兩電阻串聯(lián),電路中的總電阻最大,由P=U2R可知,電壓一定時(shí),功率最小,最小功率P小=U2R1+R2;
最大電功率和最小電功率之比:P大P小=U2R1+U2R2U2R1+R2=R2+R1R1R21R1+R2=(R1+R2)2R1R2=(4Ω+6Ω)24Ω×6Ω=256.
答:(1)只閉合S2,通電10s的時(shí)間內(nèi)電流通過R2產(chǎn)生的電熱是14.4J;
(2)整個(gè)電路消耗的最大電功率和最小電功率之比為25:6.
點(diǎn)評 本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,最大功率和最小功率的判斷是此題的關(guān)鍵,注意開關(guān)閉合、斷開時(shí)電路的連接方式的判斷.
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B. | 用電熱吹風(fēng)機(jī)將頭發(fā)吹干 | |
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