Question

【題目】在學習了電學知識后，同學們嘗試“設計電路和編制習題”，老師提供了以下器材：電源、兩個“12V 18W”的電阻和若干開關、導線．

（1）小虎第一個完成設計，他設計的電路如圖所示．他編制的試題是：“在如圖a所示的電路中，閉合開關S1，通電5min產(chǎn)生多少熱量？”請你解答此題；

（2）小華思考一會兒，設計了能提供兩種功率工作的電路．編制的試題是：“在小虎設計的電路上再加一個開關，使電路能以兩種功率工作，其大、小功率之比是 ．”

請你在圖a中完成小華的設計，并將電路大、小功率之比填入空格中．

（3）小明經(jīng)過認真思考后，用了三個開關，設計了能提供三種功率工作的電路．請你在圖b的方框內，畫出小明所設計的電路圖．

Answer 1

【答案】（1）2.7×103J

（2）2：1

（3）如圖所示：

【解析】試題分析：（1）根據(jù)電功的計算公式W=UIt求出電阻產(chǎn)生的熱量；

（2）將開關與一個電阻并聯(lián)，然后根據(jù)求出功率的大小，然后求出兩次功率之比即可；

（3）使電路中的總電阻不同，即讓一個電阻工作，另一個電阻短路或斷路；使兩個電阻串聯(lián)；使兩個電阻并聯(lián)．

已知：U=12V，P=18W，t=5min

求：Q

解：（1）電阻的阻值：

R===8Ω

通過電阻的電流：

I==0.75A

電路通電5min產(chǎn)生的熱量：

Q=I2R串t=（0.75A）2×2×8Ω×60s×5=2.7×103J

（2）如圖所示：

使開關S2與R2并聯(lián)，當開關S2閉合時電路中的功率為：

當開關S2斷開時，電路中的功率為：

所以P1：P2=2：1

（3）如圖所示：