Question

某科技活動小組自制的電熱手暖器如圖26，電源電壓為6V，允許通過的最大電流為6A，發(fā)熱體的電阻R₁=1.2Ω，R₃=1.8Ω．
（1）從安全出發(fā)，連入的電阻的阻值不能小于多少？
（2）當(dāng)開關(guān)調(diào)至“1”檔時，電熱手暖器消耗功率為多少？并將該功率值標(biāo)在“1”檔位置．
（3）該電熱手暖器“2”檔位置標(biāo)明了“20W”字樣，那么電阻R₂為多少？
（4）當(dāng)開關(guān)分別調(diào)至“1”、“2”、“3”檔時，通過的最小電流為多少？

Answer 1

分析：（1）已知電源電壓和電路中的最大電流，根據(jù)歐姆定律的變形公式可求出電路中的最小電阻；
（2）先分析電路的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)功率的變形公式即可求出電熱手暖器消耗的功率；
（3）該電熱手暖器“2”檔位置時，R₁與R₂串聯(lián)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和P=

U2

R

表示出電路的電功率，即可求出R₂的阻值；
（4）當(dāng)用電器被短路時，通過的電流為零．

解答：解：（1）要保證電路的安全，即當(dāng)開關(guān)接“1”時，電路中的電流不能超過最大值；
∵I=

U

R

，
∴連入的電阻的阻值最小值：
R_min=

U

Imax

=

6V

6A

=1Ω；
（2）當(dāng)開關(guān)接“1”時，電熱手暖器只R₁接入電路，此時電熱手暖器的功率：
P=UI=

U2

R1

=

(6V)2

1.2Ω

=30W，如下圖所示：

（3）開關(guān)調(diào)至“2”檔時，電阻R₁、R₂串聯(lián)；
電路的功率：
P₂=

U2

R1+R2

=

(6V)2

1.2Ω+R2

=20W，
解得：R₂=0.6Ω；
（4）分析電路可知，當(dāng)開關(guān)接在“1”時，電阻R₂沒有接入電路中，此時R₂中通過的電流最小為0．
答：（1）從安全出發(fā)，連人的電阻R_l的阻值不能小于1Ω；
（2）當(dāng)開關(guān)調(diào)至“1”檔時，電熱手暖器消耗的功率為30W；
（3）該電熱手暖器“2”檔位置標(biāo)明了“20W”字樣，那么電阻R₂為0.6Ω；
（4）當(dāng)開關(guān)分別調(diào)至“1”、“2”、“3”檔時，通過R₂的最小電流為0．

點評：本題考查了電阻的串聯(lián)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，分清開關(guān)分別調(diào)至“1”、“2”、“3”檔時連入電路的電阻是關(guān)鍵．