Question

【题目】如图是模拟冬季温房自动化加热和保温的电路，光控开关S因光照改变会自动通断，该电路具有白天保温、晚上加热的功能，R1、R2均为电热丝，a、b间电压U=24V，R1=72Ω，晚上电路的发热功率为12W。

（1）保温时，S应处于_____（选填“闭合”或“断开”）状态。

（2）R2的阻值是多少________？

（3）该电路白天工作6min产生的热量为多少_________？

Answer 1

【答案】 断开 48Ω 1728J

【解析】（1）由图知道，当开关S断开时，两电阻串联，电路中的阻值较大，由于a、b间电压一定，由P=U2/R知道，此时电功率较小，故处于保温状态；

（2）由图知道，当开关S闭合时，R1 被短路，电路中只有R2 连入电路，电路中的阻值较小，由P=U2/R知道，此时电功率较大，处于加热状态，

根据题意知道，晚上电路的发热功率是：P加热=12W，所以R2的阻值是：R2 =U2/P加热=(24V)2/12W=48Ω；

（2）保温时两电阻串联，所以总电阻是：R=R1 +R2 =72Ω+48Ω=120Ω；

则白天工作6min所产生的热量是：Q1 =W1 =Ut2/R1 =(24V)2/120Ω×6×60s=1728J