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小强同学设计了如图所示的电路,用来测量电阻R2的阻值.他将开关S分别与a、b接触时,电流表的示数之比为44:1,已知R1=50Ω.
(1)R2的阻值是多少?
(2)此电路图与日常生活中的许多家用电器的设计电路相同,其S就是一个温控开关,那么开关S与a接触时是加热还是保温的?
(3)如将此电路接入家庭照明电路中,开关S与b接触时,R1消耗的功率是多大?根据计算结果判断,保温时仅R1作为发热体还是R1与R2都作为发热体?

【答案】分析:(1)开关S与a接触时,电路中只有R1,开关S与b接触时,两电阻串联,电源电压不变,电流表两次测的都是总电流,所以电流之比就是电阻之比的倒数.
(2)根据功率大小判断,因为,电源电压不变,电阻越大,功率越小,就是保温状态,电阻越小,功率越大,就是加热状态.
(3)开关S与b接触时,两电阻串联,可求此时电路的电流,再根据求功率.保温时功率小,电路中电阻大,此时两电阻串联,所以都作为发热体.
解答:解:(1)
所以R2=43R1=43×50Ω=2150Ω.
答:R2的阻值是2150Ω.
(2)开关S与a接触时,电路电阻最小,根据可得,此时功率最大,所以为加热状态.
(3)开关S与b接触时,两电阻串联,电路的电流
所以R1消耗的功率是P1=I2R1=(0.1A)2×50Ω=0.5W.
保温时功率小,根据可知此时电路中电阻大,两电阻串联,所以都作为发热体.
答:R1消耗的功率是0.5W.R1与R2都作为发热体.
点评:本题考查电阻的计算,功率的计算,电流的计算,关键是判断电路的连接状态.
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(1)R2的阻值是多少?
(2)此电路图与日常生活中的许多家用电器的设计电路相同,其S就是一个温控开关,则这个电阻丝R1是加热的还是保温的?
(3)如将此电路接入家庭照明电路中,开关S分别与a、b接触时,R1消耗的功率分别是多大?
(4)如此电路是某品牌电热水壶的电路设计图,为充分利用好电能,在不改变电路连接方法的前提下,请你对此电热水壶的电路设计提出合理的改进方法.

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