(2009•房山区一模)如图所示,电源两端的电压为12V,且保持不变,电阻R1与R2的比值是3:1.当开关S1闭合、S2

(2009•房山区一模)如图所示,电源两端的电压为12V,且保持不变,电阻R1与R2的比值是3:1.当开关S1闭合、S2断开时,10s内电流通过R1产生的热量是24J;当开关S1断开、S2闭合时,电流表示数为0.2A,则电阻R3此时的功率是______W.
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积雪浮云端 幼苗

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解题思路:当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据Q=W=
U2
R
t求出R1的阻值,根据电阻R1与R2的比值是3:1求出R2的阻值;当开关S1断开、S2闭合时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出R2两端的电压,利用串联电路的电压特点求出R3两端的电压,利用P=UI求出电阻R3此时的功率.

当开关S1闭合、S2断开时,等效电路图如图1所示;
当开关S1断开、S2闭合时,等效电路图如图2所示.

图1中,
∵Q=W=
U2
Rt,
∴R1=
U2
Q×t=
(12V)2
24J×10s=60Ω,
∵电阻R1与R2的比值是3:1,
∴R2=[1/3]R1=[1/3]×60Ω=20Ω,
图2中,
∵I=[U/R],
∴U2=I2R2=0.2A×20Ω=4V,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴U3=U-U2=12V-4V=8V,
电阻R3此时的功率:
P3=U3I2=8V×0.2A=1.6W.
故答案为:1.6.

点评:
本题考点: 电功率的计算;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律的应用;焦耳定律的计算公式及其应用.

考点点评: 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、焦耳定律、电功率公式的应用,关键是利用好“电阻R1与R2的比值是3:1”同时注意开关闭合、断开时电路的连接方式的判断.

1年前

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