Question

某兴趣小组设计了如图所示电路，AB为裸导线，CD、EF是材料、粗细完全相同的均匀裸电阻丝，其电阻与长度成正比．AB、CD

Answer 1

解题思路：（1）只闭合开关S₁时，EF和DF段电阻串联，根据欧姆定律求出三种情况下电路中的总电阻，然后求出电路总电阻的变化量△R_左和△R_右的大小；

（2）把EF移动到B、D两点间，再闭合两开关时，EF段电阻和CD段电阻并联，根据并联电路的电压特点和P=

U

2

R

得出他们消耗的电功率，两者之和即为电路消耗的总功率．

（1）根据欧姆定律可得：

EF垂直放置在AB、CD的中点间时电路中的电阻R_中=[U

I1=

10V/1A]=10Ω，

把EF从两中点间向左边移动一段距离后电路中的总电阻R_左=[U

I2=

U

4/5I1][10V

4/5×1A]═12.5Ω，

把EF从两中点间向右边移动一段距离后电路中的总电阻R_右=[U

I3=

U

2I1=

10V/2×1A]=5Ω，

∴△R_左=R_左-R_中=12.5Ω-10Ω=2.5Ω，△R_右=R_中-R_右=10Ω-5Ω=5Ω；

（2）把EF移动到B、D两点间，再闭合两开关时，EF段电阻和CD段电阻并联，

∵并联电路中各支路两端的电压相等，

∴EF段电阻和CD段电阻消耗的电功率：

P_EF=

U2

R=

(10V)2

5Ω=20W，P_CD=

U2

2R=

(10V)2

2×5Ω=10W，

电路消耗的总功率：

P=P_EF+P_CD=20W+10W=30W．

故答案为：（1）2.5Ω；5Ω；（2）30W．

点评：

本题考点： 欧姆定律的应用；电功率的计算．

考点点评： 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，分清EF移动时电路的连接方式是解决本题的关键．