解题思路:(1)只闭合S1时,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律求出通过R1的电流;(2)只闭合S2时,R1与R2串联,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,根据Q=I2Rt求出通电10s的时间内电流通过R2产生的电热;(3)电源的电压一定,由P=U2R可知,当电路中的电阻最小时,电路中的总功率最大,根据电阻的串并联可知当两电阻并联时电路中的电阻最小,据此进行解答.
(1)只闭合S1时,电路为R1的简单电路,则通过R1的电流:
I1=[U
R1=
6V/6Ω]=1A;
(2)只闭合S2时,R1与R2串联,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I2=[U
R1+R2=
6V/6Ω+4Ω]=0.6A,
通电10s的时间内电流通过R2产生的电热:
Q2=I22R2t=(0.6A)2×4Ω×10s=14.4J;
(3)当开关S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,电路中的总电阻最小,由P=
U2
R可知,电源的电压一定时电功率最大;
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻:
R=
R1R2
R1+R2=[6Ω×4Ω/6Ω+4Ω]=2.4Ω,
电路的最大总功率:
P=
U2
R=
(6V)2
2.4Ω=15W.
答:(1)只闭合S1,通过R1的电流是1A;
(2)只闭合S2,通电10s的时间内电流通过R2产生的电热是14.4J;
(3)当开关S1、S3闭合,S2断开时,整个电路消耗的电功率最大,此时的最大电功率为15W.
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;电功率的计算.
考点点评: 本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,注意开关闭合、断开时电路的连接方式的判断.