Question

（2010?鄂州模擬）保溫箱的簡化電路如圖所示，A為溫度傳感器，它的作用相當(dāng)于開關(guān)，達到設(shè)定溫度時自動斷開電路，低于設(shè)定溫度時，自動接通電路．S是保溫箱的溫度設(shè)定開關(guān)，它有三個檔，電源電壓為36V，最低加熱功率為45W，其中R₁=14.4Ω，R₂=3.6Ω．
求：（1）當(dāng)S拔至何處時，保溫箱的溫度最低？
（2）加熱的最大功率是多少？
（3）R₃的阻值是多少？

Answer 1

分析：由P=

U2

R

可知：在電壓一定時，電路中的電阻越大，保溫箱的電功率越小，溫度越低，反之溫度越過；根據(jù)串聯(lián)電路電阻越串越大結(jié)合電路圖可知：當(dāng)S拔至3時，R₁、R₂、R₃串聯(lián)；當(dāng)S拔至2時，R₁、R₂串聯(lián)；當(dāng)S拔至1時，電路為R₁的簡單電路，據(jù)以上分析進行解答．

解答：解：（1）由電路圖可知，當(dāng)S拔至3時，R₁、R₂、R₃串聯(lián)，此時電路中的電阻最大，
由P=

U2

R

可知，在電源的電壓不變時，此時電路的電功率最小，溫度最低；
（2）當(dāng)S拔至1時，電路為R₁的簡單電路，
此時電路的電功率最大為P_最大=

U2

R1

=

(36V)2

14.4Ω

=90W；
（3）當(dāng)S拔至3時，R₁、R₂、R₃串聯(lián)，P₃=45W，
電路的總電阻為R=

U2

P3

=

(36V)2

45W

=28.8Ω，
R₃的阻值為R₃=R-R₁-R₂=28.8Ω-14.4Ω-3.6Ω=10.8Ω．
答：（1）當(dāng)S拔至3時，保溫箱的溫度最低；
（2）加熱的最大功率為90W；
（3）R₃的阻值為10.8Ω．

點評：本題考查保溫箱電路的連接，在開關(guān)連接不同觸點時電路處于不同狀態(tài)下電功率大小的判斷和相關(guān)物理量的計算，關(guān)鍵是會電功率公式的靈活應(yīng)用和知道串聯(lián)電路的電阻特點．