Question

如圖所示，R₁=400Ω，R₃的變阻范圍是0～20Ω，電源電壓U保持12V不變．
（1）當(dāng)K斷開、滑片P滑到B點(diǎn)時，電路消耗的總功率是1.2W，求R₂的阻值；
（2）當(dāng)K閉合、滑片P滑到A點(diǎn)時，求電路中每分鐘釋放的總熱量．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)K斷開、滑片P滑到B點(diǎn)時，R₁被斷路，R₂與R₃串聯(lián)，已知電路消耗的總功率，根據(jù)公式I=

P

U

可求電路的總電流，根據(jù)公式U=IR求出R₃兩端的電壓，利用串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)求出R₂兩端的電壓，最后利用歐姆定律求出R₂的阻值．
（2）當(dāng)K閉合、滑片P滑到A點(diǎn)時，R₁與R₂并聯(lián)，求出并聯(lián)的總電阻，根據(jù)公式Q=

U2

R

t求出釋放的熱量．

解答：解：（1）當(dāng)K斷開、滑片P滑到B點(diǎn)時，R₁被斷路，R₂與R₃串聯(lián)，
電路的總電流為：I=

P

U

=

1.2W

12V

=0.1A，
R₃兩端的電壓為：U₃=IR₃=0.1A×20Ω=2V，
R₂兩端的電壓為：U₂=U-U₃=12V-2V=10V，
R₂=

U2

I

=

10V

0.1A

=100Ω．
答：R₂的阻值為100Ω．
（2）當(dāng)K閉合、滑片P滑到A點(diǎn)時，R₁與R₂并聯(lián)，它們的總電阻為：
R=

R1?R2

R1+R2

=

400Ω×100Ω

400Ω+100Ω

=80Ω，
電路中每分鐘釋放的總熱量為：
Q=

U2

R

t=

(12V)2

80Ω

×60s=108J．
答：電路中每分鐘釋放的總熱量為108J．

點(diǎn)評：本題考查電流、電壓、電阻、產(chǎn)生熱量等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是知道開關(guān)斷開與閉合時電路的連接情況，要知道串聯(lián)電壓和并聯(lián)電阻的特點(diǎn)，解題過程中要注意單位的換算．