某中学科技小组的同学们在老师的指导下，制作了一个多档位电烤炉

问题问答题

某中学科技小组的同学们在老师的指导下，制作了一个多档位电烤炉模型，其电路如图所示，R₁上标有“12V 9W”的字样，R₂的电阻为8Ω，为了研究接入电路的电阻对电烤炉发热的影响，他们将电表接入电路中（电源电压保持不变，电阻不随温度改变）．问：

（1）R₁的电阻为多大？

（2）当只闭合开关S₁时，电压表的示数为4V，电流表的示数为0.5A，R₃的电阻及电源电压为多大？

（3）当只闭合开关S₂时，电路消耗的总功率为多少？

（4）电烤炉通电1min，该电烤炉最大的发热量为多少？

答案

（1）R₁的电阻为；R₁=

2额

P额

(12V)2

=16Ω；

（2）只闭合开关S₁，R₁与R₃串联，

由欧姆定律得：R₃=

0.5A

=8Ω，

总电压U=I（R₁+R₃）=0.5A×（16Ω+8Ω）=12V；

（3）只闭合开关S₂时，R₂与R₃串联，消耗的总功率P_总=

R总

(12V)2

8Ω+8Ω

=9W；

（4）当三个开关全闭合时，R₃被短路，R₁与R₂并联，此时总电阻最小，电烤炉的发热功率最大．

R_并=

R1R2

R1+R2

16Ω×8Ω

16Ω+8Ω

Ω．

此时发热量Q_max=

R并

(12V)2

×60s=1620J．

答：（1）R₁的阻值为16Ω；（2）R₃的阻值为8Ω，电源电压为12V；（3）电路中消耗的总功率为9W；（4）1min内最大发热量为1620J．