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）解：已知：U=12V，P=18W，t=5min

解：（1）電阻的阻值：

R= = =8Ω

通過電阻的電流：

I= =0.75A

電路通電5min產生的熱量：

Q=I2R串t=（0.75A）2×2×8Ω×60s×5=2.7×103J

（2）2：1；
（3）解：
【解析】（2）如圖所示： 使開關S2與R2并聯，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：
【考點精析】關于本題考查的歐姆定律及其應用和電功率的計算公式，需要了解歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能得出正確答案．