Question

18．如圖甲所示，電阻R₁和電阻R₂串聯(lián)，R₂=15Ω，接在電壓為6V的電源上，若R₁的I-U圖線如圖乙所示，閉合開關S．求：

（1）R₁的電阻值．
（2）電壓表的讀數(shù)為多少？
（3）R₁的功率為多少？
（4）在1min內(nèi)，R₂產(chǎn)生的熱量是多少？

Answer 1

分析 （1）從電阻R₁的I-U圖象中讀出任意一組電壓和電流值，根據(jù)歐姆定律求出電阻R₁的阻值；
（2）根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出R₂兩端的電壓即為電壓表的示數(shù)；
（3）根據(jù)P=I²R求出R₁的功率；
（4）根據(jù)Q=I²Rt求出在1min內(nèi)R₂產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）由電阻R₁的I-U圖象可知：當U₁=4V時，I₁=0.8A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電阻R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{4V}{0.8A}$=5Ω；
（2）由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{5Ω+15Ω}$=0.3A，
則電壓表的示數(shù)：
U₂=IR₂=0.3A×15Ω=4.5V；
（3）R₁的功率：
P₁=I²R₁=（0.3A）²×5Ω=0.45W；
（4）在1min內(nèi)，R₂產(chǎn)生的熱量：
Q₂=I²R₂t=（0.3A）²×15Ω×60s=81J．
答：（1）電阻R₁的阻值是5Ω；
（2）電壓表的讀數(shù)是4V；
（3）R₁的功率是0.8W；
（4）在1min內(nèi)，R₂產(chǎn)生的熱量為81J．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律、電功率公式、焦耳定律的應用，關鍵是根據(jù)圖象讀出電阻R₁兩端的電壓和電流值求出其電阻的大小．