如图的电路中.电源电压U=15伏.而且保持不变.R1=5欧.R2是0-30欧的滑动变阻器.R3是标有“15伏9瓦的电热器．(1)当R3正常工作时.电流表A1的示数是0.6安.此时开关S1和S2分别是闭合.还是断开?电压表V的示数多大?(2)当开关S1和S2都断开时.电流表A2的示数多大?通电10分钟.电热器R3放出的热量是多?(3)闭合开关S1.S2.移� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图的电路中，电源电压U=15伏，而且保持不变，R₁=5欧，R₂是0～30欧的滑动变阻器，R₃是标有“15伏9瓦”的电热器．
（1）当R₃正常工作时，电流表A₁的示数是0.6安，此时开关S₁和S₂分别是闭合，还是断开？电压表V的示数多大？
（2）当开关S₁和S₂都断开时，电流表A₂的示数多大？通电10分钟，电热器R₃放出的热量是多？
（3）闭合开关S₁、S₂，移动R₂的滑片，电流表A₁的最小示数为多少？此时R₂、R₃消耗的电功率之比P₂：P₃是多少？

分析：（1）已知电源电压是15V，要是R₃正常工作，则R₃两端电压等于其额定电压，据此判断开关的状态，以及以及电压表的示数；
（2）当开关S₁、S₂都断开时，R₁与R₃串联，电流表A₂测通过电路的电流，根据欧姆定律即可求出电流表示数的大小；根据Q=I²Rt即可求出通电10分钟电热器R₃放出的热量．
（3）当闭合开关S₁、S₂时，R₂、R₃并联，电流表A₁测干路电流，根据滑动变阻器的作用以及并联电路电流的规律求出电流表A₁的最小示数；
根据P=

求出R₂、R₃消耗的电功率之比．

解答：解：（1）要使R₃正常工作，则R₃直接并联在电源两端，故必须闭合S₁，S₂可闭合也可断开；
电压表测量电源电压，故电压表的示数：U=U_额=U_电源=15V．
（2）S₁、S₂都断开，则R₁与R₃串联；
∵P=

∴R₃=

额

P额

(15V)2

=25Ω，
电流表A₂的示数：I=

R1+R3

15V

5Ω+25Ω

=0.5A；
通电10分钟，电热器R₃放出的热量：Q=I²R₃t=（0.5A）²×25Ω×10×60S=3750J；
（3）当闭合开关S₁、S₂时，R₂、R₃并联；
当滑动变阻器全部接入电路时，电流表的示数最小，则
I₂=

15V

30Ω

=0.5A，
I₃=

15V

25Ω

=0.6A，
因为并联电路中，干路电流等于各支路电流只会，所以电流表A₁的示数：I_最小=I₂+I₃=0.5A+0.6A=1.1A；
∵P=

∴此时R₂、R₃消耗的电功率之比P₂：P₃=

：

=R₃：R₂=25Ω：30Ω=5：6．
答：（1）闭合S₁，S₂可闭合也可断开；电压表V的示数为15V；
（2）当开关S₁和S₂都断开时，电流表A₂的示数为0.5A；通电10分钟，电热器R₃放出的热量是3750J；
（3）闭合开关S₁、S₂，移动R₂的滑片，电流表A₁的最小示数为1.1A；此时R₂、R₃消耗的电功率之比P₂：P₃是5：6．

点评：本题考查学生对串联和并联电路电流，电阻特点的掌握，滑动变阻器的使用及综合运用欧姆定律，电功公式，电功率公式及其变形的能力．

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