Question

如圖，電源電壓保持不變，電阻R₁=4Ω，R₂=6Ω．電源電壓6V恒定不變．
（1）當(dāng)S₂斷開，S₁、S₃閉合時(shí)電路中的總電阻是多大？總電流是多大？
（2）當(dāng)S₁、S₃斷開，S₂閉合時(shí)，通電2min，R₂上產(chǎn)生的熱量是多少焦？

Answer 1

分析：（1）當(dāng)開關(guān)S₂斷開，開關(guān)S₁、S₃閉合時(shí)，電阻R₁被短路，電路中只有電阻R₂，從而可以計(jì)算出電路中的總電阻，又知道電源電壓，可利用公式I=

U

R

計(jì)算出此時(shí)電路中的電流．
（2）當(dāng)S₁、S₃斷開，S₂閉合時(shí)，電阻R₁和R₂串聯(lián)，知道電阻R₁和R₂的阻值，利用串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)可以計(jì)算出電路中的總電阻，知道電源電壓，可利用公式I=

U

R

計(jì)算出此時(shí)電路中的電流，又知道通電時(shí)間，可利用公式Q=I²Rt計(jì)算電阻R₂上產(chǎn)生的熱量．

解答：解
（1）∵當(dāng)開關(guān)S₂斷開，開關(guān)S₁、S₃閉合時(shí)，電路中只有電阻R₂，
∴此時(shí)電路中的總電阻為：R₂=6Ω，
又∵電源電壓為：U=6V，
∴此時(shí)電路中的電流為：I₂=

U

R2

=

6V

6Ω

=1A．
（2）當(dāng)S₁、S₃斷開，S₂閉合時(shí)，電阻R₁和R₂串聯(lián)，
∵R₁=4Ω，R₂=6Ω，
∴此時(shí)電路中的總電阻為：R=R₁+R₂=4Ω+6Ω=10Ω，
而電源電壓為：U=6V，
∴此時(shí)電路中的電流為：I=

U

R

=

6V

10Ω

=0.6A，
而t=2min=120s，
∴電阻R₂上產(chǎn)生的熱量為：
Q=I²R₂t=（0.6A）²×6Ω×120s=259.2J．
答：（1）當(dāng)S₂斷開，S₁、S₃閉合時(shí)電路中的總電阻是6Ω，總電流是1A．
（2）當(dāng)S₁、S₃斷開，S₂閉合時(shí)，通電2min，R₂上產(chǎn)生的熱量是259.2J．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電阻、電流和熱量的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是開關(guān)斷開與閉合時(shí)電路的連接情況，當(dāng)開關(guān)開、閉時(shí)，仔細(xì)搜集提供信息，前后比較，綜合利用歐姆定律、串聯(lián)電路的特點(diǎn)和熱量公式求解．