Question

【題目】在如圖的電路中，電源電壓為6 V，開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，電路消耗的功率為2.4 W，開(kāi)關(guān)只閉合S1和S1、S2同時(shí)閉合時(shí)電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度都相同如圖所示。求：

（1）開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，電路工作1min所產(chǎn)生的熱量

（2）電阻R2、R3的阻值

（3）R2的最大功率和最小功率。

Answer 1

【答案】（1）144J；（2）3Ω （3）1.92W

【解析】（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)，R1、R2串聯(lián)，則1min所產(chǎn)生的熱量：
Q=W=Pt=2.4W×60s=144J；
（2）只閉合S1時(shí)，只有R2連入電路；電流表測(cè)量通過(guò)R2的電流，即；
S1、S2同時(shí)閉合時(shí)，R2、R3并聯(lián)，電流表A測(cè)干路電路；即；
所以，I＞I2；
由圖可知：電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度相同時(shí)，由于電流表的量程不同，則電流表A示數(shù)為0.5A和2.5A，
則R2的電流I2=0.5A，干路電流I=2.5A，
由可得： ；
S1、S2同時(shí)閉合時(shí)，R2、R3并聯(lián)，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以通過(guò)R3的電流I3=I-I2=2.5A-0.5A=2A，
由可得： ；
（3）只閉合S1時(shí)，只有R連入電路；通過(guò)R2的電流最大，則R2的功率最大，
所以P大=I22R2=（0.5A）2×12Ω=3W；
開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)時(shí)，R1、R2串聯(lián)，通過(guò)R2的電流最小，則R2的功率最小，
由P=UI可知： ，
所以P小=I小2R2=（0.4A）2×12Ω=1.92W．
答：（1）開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，電路工作1min所產(chǎn)生的熱量為144J；
（2）電阻R2、R3的阻值分別為12Ω、3Ω；
（3）R2的最大功率為3W、最小功率為1.92W．