Question

17．如圖所示是一種可調(diào)節(jié)溫度的電熱鞋墊的簡(jiǎn)化電路，電源電壓是6V，電熱絲R₁標(biāo)有“2V 4W”字樣，變阻器R₂的最大阻值是10Ω．求：
（1）電熱絲正常工作時(shí)的電阻是多大？
（2）電熱絲正常工作時(shí)，變阻器R₂連入電路的電阻是多大？
（3）當(dāng)變阻器的滑片P移動(dòng)到b端時(shí)，電路消耗的總功率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電熱絲的額定功率與額定電壓，應(yīng)用電功率公式求出電熱絲的阻值．
（2）由電功率公式求出電熱絲正常工作時(shí)的電流，求出電熱絲正常工作時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓，然后由歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值．
（3）由串聯(lián)電路特點(diǎn)與電功率公式求出電路消耗的總功率．

解答 解：（1）由電熱絲銘牌可知，其額定電壓為2V，額定功率為4W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電熱絲阻值：R₁=$\frac{{U}_{1額}^{2}}{{P}_{1額}}$=$\frac{（2V）^{2}}{4W}$=1Ω；
（2）由P=UI可知，電熱絲正常工作時(shí)的電流：
I=$\frac{{P}_{1額}}{{U}_{1額}}$=$\frac{4W}{2V}$=2A，
電熱絲正常工作時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{U-{U}_{1}}{I}$=$\frac{6V-2V}{2A}$=2Ω；
（3）當(dāng)變阻器的滑片P移動(dòng)到b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路，
電路消耗的總功率：P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2總}(cāng)}$=$\frac{（6V）^{2}}{1Ω+10Ω}$≈3.27W；
答：（1）電熱絲正常工作時(shí)的電阻是10歐姆．
（2）電熱絲正常工作時(shí)，變阻器R₂連入電路的電阻是2歐姆．
（3）當(dāng)變阻器的滑片P移動(dòng)到b端時(shí)，電路消耗的總功率是3.27W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求電阻、電功率問(wèn)題，由銘牌求出電熱絲的額定電壓與額定功率，應(yīng)用電功率公式、串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可正確解題．