Question

5．已知，U_總=24V，R₁=20Ω，R₂=40Ω．
（1）當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí)，求R₂的電功率；
（2）當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí)．在1分鐘內(nèi)R₁消耗的電能．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)P=UI=I²R求出R₂的電功率；
（2）當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)W=UIt=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出在1分鐘內(nèi)R₁消耗的電能．

解答 解：（1）當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{24V}{20Ω+40Ω}$=0.4A，
R₂的電功率：
P₂=UI=I²R₂=（0.4A）²×40Ω=6.4W；
（2）當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，在1分鐘內(nèi)R₁消耗的電能：
W=$\frac{U}{{R}_{1}}$t=$\frac{（24V）^{2}}{20Ω}$×60s=1728J．
答：（1）當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí)，R₂的電功率為6.4W；
（2）當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí)．在1分鐘內(nèi)R₁消耗的電能為1728J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功公式的應(yīng)用，是一道較為簡(jiǎn)單的應(yīng)用題．