◎ 题目

小阳同学在科技月制作了一个多挡位电热器模型。为了分析接人电路的电阻对电热器电功率的影响，他将电表接人电路中，其电路如图所示，电源两端电压不变，R1的阻值为20 Ω，滑动变阻器的最大阻值为R2。当开关S闭合，S1、S2断开，将滑动变阻器的滑片置于b端时，电压表示数为U1，R3消耗的功率P3为6.4W；当开关S1、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U2；当开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片置于中点时，电流表的示数为I2。已知I1:I2=3:7，U1: U2 =2:9，求： （1）R2的阻值； （2）电源两端电压； （3）当开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片置于b端时，通电10s，多挡位电热器产生的总热量。

◎ 答案

解： 当开关S闭合，S1、S2断开，将滑动变阻器的滑片置于b端时，等效电路如图甲所示；当开关S、S2闭合，S1断开时，等效电路如图乙所示；当S、S1、S2都闭合时，将滑动变阻器的滑片置于R2中点，等效电路如图丙所示；当S、S1、S2都闭合时，将滑动变阻器的滑片置于b端时，等效电路如图丁所示

由图乙得：I1R1=U2                                                ① 由图丙得：                                   ② 由题意得：U2=U ①/②得：，，将，R1=20Ω代入，运算得R2=30Ω； （2）设图甲中电流为I，由图甲得：IR1=U1             ③ 由图甲和图乙得，I（R1+R2 +R3）=U2                      ④ 由题意得：U1：U2=2：9， ③/④得：，将R1=20 Ω、R2=30 Ω代入解得R3=40 Ω． 由题意得：P3=I2R3， ，由图甲得电源电压：U=I（R1+R2+R3）=0.4A×（20+30+40）Ω=36V。 （3）由图丁得：

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“小阳同学在科技月制作了一个多挡位电热器模型。为了分析接人电路的电阻对电热器电功率的影响，他将电表接人电路中，其电路如图所示，电源两端电压不变，R1的阻值为20Ω，滑动…”主要考查了你对  【欧姆定律及其应用】，【电功率的计算公式的变形】，【焦耳定律及计算公式】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。