Question

如圖所示，閉合開關(guān)S₁和S₂，當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)節(jié)到如圖所示位置時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A；斷開S₂，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值至8Ω，電流表示數(shù)變?yōu)?.25A．

求：（1）電源電壓和電阻R₂的阻值；
（2）S₁閉合S₂斷開時(shí)，10s內(nèi)電阻R₂放出的熱量；
（3）連接電路，在閉合開關(guān)前應(yīng)如何調(diào)節(jié)電阻箱的阻值？

Answer 1

解：（1）電箱的電阻值為：R₁=5×1Ω+1×10Ω=15Ω
由歐姆定律得：
U=I₁R₁=0.3A×15Ω=4.5V；
S₁閉合S₂斷開時(shí)，總電阻R_總===18Ω，
則R₂=R_總-R₁=18Ω-8Ω=10Ω；
（2）由焦耳定律可求得10s內(nèi)R₂所放出的熱量：
Q=I²Rt=（0.25A）²×10Ω×10s=6.25J；
（3）為保證安全，在連接電路時(shí)應(yīng)讓電阻箱阻值應(yīng)調(diào)至最大值．
答：（1）電源電壓為4.5V，R₂的阻值為10Ω；（2）10s內(nèi)R₂所放出的熱量為6.25J； （3）應(yīng)讓電阻箱阻值調(diào)至最大值．
分析：（1）兩開關(guān)都閉合時(shí)，R₂被短路，只R₁接入電路，由電阻箱可讀出電阻值，則由歐姆定律可求得電壓；S₁閉合S₂斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)，則可由歐姆定律求得總電阻，由串聯(lián)電路的規(guī)律可求得R₂的阻值；
（2）S₁閉合S₂斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)，則可由歐姆定律求得電流，由焦耳定律求得10s內(nèi)產(chǎn)生的電熱；
（3）在連接電路時(shí)，應(yīng)保證安全，故應(yīng)將電阻箱的阻值調(diào)至最大．
點(diǎn)評(píng)：本題考查電阻箱的讀數(shù)及歐姆定律的應(yīng)用，注意開關(guān)的通斷對(duì)電路的影響．