Question

4．電阻R₁、R₂的電流隨電壓變化圖象如圖所示． 則電阻R₁的阻值為40Ω；若把它們串聯在12V的電路中，則通過R₂的電流是0.2 A，電阻R₁通電5秒放出的熱量是8J．

Answer 1

分析 從圖象上可以看出，用電器R₁的額定電壓為6V時，對應的電流為0.15A，根據公式R=$\frac{U}{I}$可求電阻R₁的阻值．
同理用電器R₂的額定電壓為6V時，對應的電流為0.3A，根據公式R=$\frac{U}{I}$可求電阻R₂的阻值．
從圖可知，定值電阻R₁和R₂串聯在12V的電路中，可利用公式I=$\frac{U}{R}$計算出電流，根據串聯電路電阻的特點可知電通過R₂的電流，又知道通電時間，可利用公式Q=I²Rt計算電阻R₁產生的熱量．

解答 解：用電器R₁的額定電壓為6V時，對應的電流為0.15A，
由I=$\frac{U}{R}$得：電阻R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.15A}$=40Ω，
用電器R₂的電壓為6V時，對應的電流為0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$得：電阻R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，
當定值電阻R₁和R₂串聯在12V的電路中，電路中的總電阻為：R=R₁+R₂=40Ω+20Ω=60Ω，
則根據串聯電路中電流處處相等的特點可知：
I₁=I₂=I=$\frac{U}{R}$=$\frac{12V}{60Ω}$=0.2A，
所以，電阻R₁通電5秒放出的熱量為：Q₁=I₁²R₁t=（0.2A）²×40Ω×5s=8J．
故答案為：40；0.2；8．

點評 本題考查了串聯電路電流和電阻的特點，并可以利用焦耳定律計算導體產生的熱量，在計算過程中要注意單位的換算．