Question

如圖所示的電路中，電源電壓恒定，R₁=10Ω．當開關(guān)S閉合時，電流表示數(shù)為0.2A，電壓表示數(shù)為4V．求：
（1）電源電壓；
（2）R₂的阻值；
（3）R₁上電流在1min內(nèi)消耗的電能是多少？

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測R₂兩端的電壓；根據(jù)歐姆定律求出R₁的兩端的電壓，即可根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電源電壓；
（2）已知R₂兩端的電壓和電流，根據(jù)歐姆定律求出R₂的阻值；
（3）利用Q=W=UIt直接計算R₁上產(chǎn)生的熱量．

解答：解：（1）由電路圖可知：兩電阻R₁、R₂串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測R₂兩端的電壓；
∵I=

U

R

，I₁=I₂=I=0.2A 
∴U₁=I₁R₁=0.2A×10Ω=2V，
又∵串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和
∴U=U₁+U₂=2V+4V=6V．
（2）根據(jù)歐姆定律可得：
∵I=

U

R

，
∴R₂的阻值：R₂=

U2

I2

=

4V

0.2A

=20Ω．
（3）∵Q=W=I²Rt，
∴Q₁=I₁² R₁t=（0.2A）²×10Ω×60s=24J．
答：（1）電源電壓為6V．
（2）R₂的阻值為20Ω．
（3）R₁上電流在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是24J．

點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是分析兩電表的使用，知道電流通過電阻做的功全部轉(zhuǎn)化為熱量．