Question

如圖所示，A，B間電壓保持不變．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電流表示數(shù)為0.5A，這時(shí)用電器R₂上的電功率是7.5W；如果S閉合，則電流表的示數(shù)為0.8A．求：
（1）用電器R₂和電熱器R₁的阻值各為多少？
（2）當(dāng)S閉合半小時(shí)后，電熱器R₁放出多少熱量？

Answer 1

解：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電路為R₂的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，
根據(jù)P=UI可得，AB間的電壓：
U_AB===15V，
根據(jù)I=可得，R₂的電阻：
R₂===30Ω；
如果S閉合，兩電阻并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，
∵并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，
∴開(kāi)關(guān)S閉合前后通過(guò)R₂的電流不變，
∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
∴通過(guò)R₁的電流：
I₁=I-I₂=0.8A-0.5A=0.3A，
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
∴R₁===50Ω；
（2）當(dāng)S閉合半小時(shí)后，電熱器R₁放出的熱量：
Q₁=I₁²R₁t=U_ABI₁t=15V×0.3A×0.5×3600s=8100J．
答：（1）用電器R₂和電熱器R₁的阻值各為30Ω、50Ω；
（2）當(dāng)S閉合半小時(shí)后，電熱器R₁放出8100J的熱量．
分析：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電路為R₂的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)P=UI求出AB間的電壓，根據(jù)歐姆定律求出R₂的電阻；如果S閉合，兩電阻并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)R₁的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出R₁的阻值；
（2）根據(jù)W=I²Rt=UIt求出當(dāng)S閉合半小時(shí)后，電熱器R₁放出的熱量．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、焦耳定律的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是開(kāi)關(guān)閉合前后電流表的示數(shù)之差為通過(guò)R₁的電流．