(2014•长沙)如图的实验中学物理课外活动小组自制的电热暖手器的电路原理图.电源电压恒为8V,S为间单刀三掷开关,发热体的电阻分别是R1=2Ω,R2=1Ω,R3=5Ω.问:(1)该电热暖手器工

(2014•长沙)如图的实验中学物理课外活动小组自制的电热暖手器的电路原理图.电源电压恒为8V,S为间单刀三掷开关,发热体的电阻分别是R1=2Ω,R2=1Ω,R3=5Ω.问:(1)该电热暖手器工

问题描述:

(2014•长沙)如图的实验中学物理课外活动小组自制的电热暖手器的电路原理图.电源电压恒为8V,S为间单刀三掷开关,发热体的电阻分别是R1=2Ω,R2=1Ω,R3=5Ω.问:
(1)该电热暖手器工作时的最小电流是多少?
(2)该电热暖手器消耗的最大电功率是多少?
(3)当开关调至“2”位置时,R2在1min内最多可以产生多少焦耳的热量?

最佳答案:

(1)当开关接“3”时,电阻R1、R2、R3串联,此时电路的总电阻最大,电热暖手器工作时的电流最小,即I=

U
R1+R2+R3
=
8V
2Ω+1Ω+5Ω
=1A;
(2)当开关接“1”时,电热手暖器只R1接入电路,此时电路中的总电阻最小,则电热暖手器消耗的最大电功率:P=
U2
R1
=
(8V)2
=32W;
(3)当开关接“2”时,电阻R1、R2串联,则R2在1min内产生的热量:Q=(
U
R1+R2
)2R2t=(
8V
2Ω+1Ω
)2×1Ω×60s=426.7J.
答:(1)该电热暖手器工作时的最小电流是1A;
(2)该电热暖手器消耗的最大电功率是32W;
(3)当开关调至“2”位置时,R2在1min内最多可以产生了426.7J的热量.
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