Question

我校科技活動(dòng)小組自制的電熱暖手器如圖所示．電源電壓為6V，發(fā)熱體的電阻R₁=1.2Ω，R₃=1.8Ω．

（1）電熱暖手器“1”檔位置應(yīng)標(biāo)明的功率為多少？
（2）該電熱暖手器“2”檔位置標(biāo)明了“20W”字樣，那么電阻R₂為多少？
（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)調(diào)至“3”檔位置時(shí)，R₃在1min時(shí)間內(nèi)可產(chǎn)生多少焦耳的熱量？

Answer 1

分析：（1）暖手器接“1”檔時(shí)，只有電阻R₁接入電路，功率用公式P=

U2

R

計(jì)算；
（2）暖手器接“2”檔時(shí)，電阻R₁、R₂串聯(lián)接入電路，由電源電壓和此時(shí)的功率，可以得到串聯(lián)總電阻；已知總電阻和R₁的阻值，兩者之差是R₂的阻值；
（3）暖手器接“3”檔時(shí)，三只電阻串聯(lián)接入電路，已知每只電阻的阻值，可以得到總電阻；已知電源電壓和總電阻，可以得到電路電流；利用Q=I²Rt得到電阻產(chǎn)生的熱量．

解答：解：
（1）電熱暖手器接“1”檔時(shí)的功率為P₁=

U2

R1

=

(6V)2

1.2Ω

=30W；
（2）電熱暖手器接“2”檔時(shí)，
電路總電阻為R_串=

U2

P2

=

(6V)2

20W

=1.8Ω，
電阻R₂=R_串-R₁=1.8Ω-1.2Ω=0.6Ω；
（3）電熱暖手器接“3”檔時(shí)，
電路總電阻為R_總=R₁+R₂+R₃=1.2Ω+0.6Ω+1.8Ω=3.6Ω，
電路電流為I=

U

R總

=

6V

3.6Ω

=

5

3

A，
R₃在1min時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q₃=I²R₃t=（

5

3

A）²×1.8Ω×60s=300J．
答：（1）電熱暖手器“1”檔位置應(yīng)標(biāo)明的功率為30W；
（2）電阻R₂為0.6Ω；
（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)調(diào)至“3”檔位置時(shí)，R₃在1min時(shí)間內(nèi)可產(chǎn)生300J的熱量．

點(diǎn)評(píng)：此題考查的是串聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率、電熱的計(jì)算，根據(jù)檔位不同確定對(duì)應(yīng)的電路連接關(guān)系，是正確解答此題的關(guān)鍵．