4. 甲、乙两个定值电阻并联在以电池为电源的电路中,各由一个开关控制,它们的电阻之比为$R_{甲}:R_{乙}=1:3$。
(1)画出电路图。
(2)通过它们的电流之比是多少?它们的电功率之比是多少?
(3)若将它们串联,则它们的电功率之比又是多少?
(1)画出电路图。
(2)通过它们的电流之比是多少?它们的电功率之比是多少?
(3)若将它们串联,则它们的电功率之比又是多少?
答案
4. (1) 如答图18-4所示
(2) $\frac{I_甲}{I_乙}=\frac{\frac{U_甲}{R_甲}}{\frac{U_乙}{R_乙}}=\frac{R_乙}{R_甲}=3:1$,$\frac{P_甲}{P_乙}=\frac{U_甲I_甲}{U_乙I_乙}=\frac{I_甲}{I_乙}=3:1$
(3) $\frac{U_甲}{U_乙}=\frac{I_甲R_甲}{I_乙R_乙}=1:3$,$\frac{P_甲}{P_乙}=\frac{U_甲I_甲}{U_乙I_乙}=1:3$
5. 某电热敷腰带如图18-2-2甲所示,有高温、中温和低温三个挡位,图乙是其内部简化电路图,$R_1$、$R_2$、$R_3$为加热电阻,其中$R_1$、$R_2$的阻值均为$1100\ \Omega$,通过旋转开关可以接通触点$ab$、$bc$、$cd$、$de$,实现不同挡位的切换。把电热敷腰带接入$220\ \mathrm{V}$的家庭电路中。
(1)画出旋转开关转至$cd$时的等效电路,求此时电热敷腰带的电功率。
(2)旋转开关转至
(3)电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为$0.25\ \mathrm{A}$,求通电$10\ \mathrm{min}$消耗的电能。
(4)旋转开关转至$bc$时,电热敷腰带的电功率为$22\ \mathrm{W}$,求电路的总电流。

(1)画出旋转开关转至$cd$时的等效电路,求此时电热敷腰带的电功率。
(2)旋转开关转至
de
时电热敷腰带的电功率比旋转开关转至$cd$时更大,理由是旋转开关转至de位置时,$R_2$与$R_3$并联,此时电路中总电阻比$R_2$小,根据$P=UI$和$I=\frac{U}{R}$(或$P=\frac{U^2}{R}$),电压一定,电阻越小,电功率越大
。(3)电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为$0.25\ \mathrm{A}$,求通电$10\ \mathrm{min}$消耗的电能。
(4)旋转开关转至$bc$时,电热敷腰带的电功率为$22\ \mathrm{W}$,求电路的总电流。
答案
5. (1) 如答图18-5所示
(2) de 旋转开关转至de位置时,$R_2$与$R_3$并联,此时电路中总电阻比$R_2$小,根据$P=UI$和$I=\frac{U}{R}$(或$P=\frac{U^2}{R}$),电压一定,电阻越小,电功率越大
(3) $t=10\ \mathrm{min}=600\ \mathrm{s}$,$W=UIt=220\ \mathrm{V}×0.25\ \mathrm{A}×600\ \mathrm{s}=3.3×10^4\ \mathrm{J}$。
(4) 根据$P=UI$可知,$I_{bc}=\frac{P_{bc}}{U}=\frac{22\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.1\ \mathrm{A}$。
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