物理
（2014•长沙）如图的实验中学物理课外活动小组自制的电热暖手器的电路原理图．电源电压恒为8V，S为间单刀三掷开关，发热体的电阻分别是R1=2Ω，R2=1Ω，R3=5Ω．问：（1）该电热暖手器工作时的最小电流是多少？（2）该电热暖手器消耗的最大电功率是多少？（3）当开关调至“2”位置时，R2在1min内最多可以产生多少焦耳的热量？

2019-06-21

（2014•长沙）如图的实验中学物理课外活动小组自制的电热暖手器的电路原理图．电源电压恒为8V，S为间单刀三掷开关，发热体的电阻分别是R1=2Ω，R2=1Ω，R3=5Ω．问：
（1）该电热暖手器工作时的最小电流是多少？
（2）该电热暖手器消耗的最大电功率是多少？
（3）当开关调至“2”位置时，R2在1min内最多可以产生多少焦耳的热量？
优质解答
（1）当开关接“3”时，电阻R1、R2、R3串联，此时电路的总电阻最大，电热暖手器工作时的电流最小，即I=
U
R1+R2+R3
=
8V
2Ω+1Ω+5Ω
=1A；
（2）当开关接“1”时，电热手暖器只R1接入电路，此时电路中的总电阻最小，则电热暖手器消耗的最大电功率：P=
U2
R1
=
(8V)2
2Ω
=32W；
（3）当开关接“2”时，电阻R1、R2串联，则R2在1min内产生的热量：Q=（
U
R1+R2
）2R2t=（
8V
2Ω+1Ω
）2×1Ω×60s=426.7J．
答：（1）该电热暖手器工作时的最小电流是1A；
（2）该电热暖手器消耗的最大电功率是32W；
（3）当开关调至“2”位置时，R2在1min内最多可以产生了426.7J的热量． （1）当开关接“3”时，电阻R1、R2、R3串联，此时电路的总电阻最大，电热暖手器工作时的电流最小，即I=
U
R1+R2+R3
=
8V
2Ω+1Ω+5Ω
=1A；
（2）当开关接“1”时，电热手暖器只R1接入电路，此时电路中的总电阻最小，则电热暖手器消耗的最大电功率：P=
U2
R1
=
(8V)2
2Ω
=32W；
（3）当开关接“2”时，电阻R1、R2串联，则R2在1min内产生的热量：Q=（
U
R1+R2
）2R2t=（
8V
2Ω+1Ω
）2×1Ω×60s=426.7J．
答：（1）该电热暖手器工作时的最小电流是1A；
（2）该电热暖手器消耗的最大电功率是32W；
（3）当开关调至“2”位置时，R2在1min内最多可以产生了426.7J的热量．
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