Question

如圖甲所示，是某興趣小組在“伏安法測電阻”實驗中分別作出R₁、R₂的U-I圖象．小明利用R₁、R₂兩個電阻設計了如圖乙所示的實驗電路，此時，電流表示為0.6A，則：

（1）R₁的阻值大小？
（2）在圖乙的實驗中R₂的阻值為多少？
（3）此電路1分鐘內R₁、R₂消耗的電能之和是多少？
（4）如果小紅將R₁、R₂串聯，接入6V的電源兩端，則通過R₂的電流是多大？

Answer 1

解：（1）當通過R₁的電流I₁=0.6A時，R₁兩端的電壓為6V，R₁===10Ω；
（2）當R₂兩端的電壓為6V時，通過R₂的電流I₂=0.5A時；R₂===12Ω；
（3）電路總電流I=I₁+I₂=0.6A+0.5A=1.1A；此電路1分鐘內R₁、R₂消耗的電能之和W=UIt=6V×1.1A×60s=396J；
（4）通過R₂的電流I_總==≈0.28A．
答：（1）R₁的阻值為10Ω；
（2）在圖乙的實驗中R₂的阻值為12Ω；
（3）此電路1分鐘內R₁、R₂消耗的電能之和是396J；
（4）如果小紅將R₁、R₂串聯，接入6V的電源兩端，則通過R₂的電流是0.28A．
分析：（1）分析圖象可知，當電流為0.6A時，對應電壓的大小，根據歐姆定律求出電阻R₁的阻值；
（2）R₁、R₂并聯，兩端電壓相等，通過甲圖可以看出通過R₂的電流；根據歐姆定律求出電阻R₂的阻值；
（3）知道通過兩電阻的電流，能進一步求出電路總電流，根據公式W=UIt可求此電路1分鐘內R₁、R₂消耗的電能之和；
（4）已知R₁、R₂電阻的大小，還知電源電壓，根據公式I=可求電流的大小，也就是通過R₂的電流．
點評：本題考查電流、電阻、電能的計算，關鍵是公式及其變形的靈活應用，難點是通過圖象分析，得出有用的數據．