Question

物理兴趣小组的同学们设计了一个饮水机模型，其电路实物连接示意图如图所示．电路中电源电压为12V，且保持不变，R₁是供加热的电阻丝，R₂是一个定值电阻．当开关S₁、S₂都闭合时，电流表示数为0.8A；当开关S₁闭合、S₂断开时，电压表示数为7.5V．求：
（l）电阻丝R₁的阻值．
（2）开关S₁闭合、S₂断开时，电流表的示数及R₂的阻值．
（3）开关S₁、S₂都闭合时，这个模型处于加热状态还是保温状态？请算出此状态下它的功率．

Answer

（1）当开关S1、S2都闭合时，R2被短路，电源电压加在R1两端，根据欧姆定律可计算电阻丝R1的阻值．
（2）开关S1闭合、S2断开时，R1和R2串联，串联电路各处电流都相等．电压表测R1两端的电压，根据欧姆定律可计算通过电路的电流，根据串联电路电压特点可计算R2两端的电压，进一步计算R2的阻值．
（3）当开关S1、S2都闭合时，R2被短路，电路电阻最小，电流最大，功率最大，所以这个模型处于加热状态．根据电功率公式计算此状态下它的功率．
【解析】
（1）
答：电阻丝R1的阻值为15Ω．
（2）I=
U2=U-U1=12V-7.5V=4.5V

答：电流表的示数为0.5A，R2的阻值为9Ω．
（3）当开关S1、S2都闭合时，这个模型处于加热状态．
P=
答：此状态下它的功率为9.6W．