Question

13．如圖甲，是某興趣小組在“伏安法測電阻”實(shí)驗(yàn)中分別作出R₁、R₂的U-I圖象．

（1）小明利用R₁、R₂兩個(gè)電阻設(shè)計(jì)了如圖乙的實(shí)驗(yàn)電路，若電流表示數(shù)為0.6A，則此時(shí)R₁的阻值為10Ω，R₂的功率為3W．
（2）小紅利用R₁、R₂兩個(gè)電阻設(shè)計(jì)了如圖丙的實(shí)驗(yàn)電路，若此時(shí)電源電壓為4V，則該電路1min消耗的電能為72J．

Answer 1

分析 （1）圖乙電路中，兩電阻并聯(lián)，電壓表測電源的電壓，電流表測R₁支路的電流，根據(jù)圖象讀出電流表的示數(shù)為0.6A時(shí)R₁兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出R₁的阻值，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知R₂兩端的電壓，根據(jù)圖象讀出通過R₂的電流，利用P=UI求出R₂的功率；
（2）圖丙電路中，兩電阻串聯(lián)，電流表測電路中的電流，兩電阻兩端的電壓之和等于電源的電壓，通過它們的電流相等，根據(jù)圖象讀出符合的電流和電壓值，利用W=UIt求出該電路1min消耗的電能．

解答 解：（1）圖乙電路中，兩電阻并聯(lián)，電壓表測電源的電壓，電流表測R₁支路的電流，
由圖象可知，通過R₁的電流I₁=0.6A時(shí)，R₁兩端的電壓U₁=6V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，R₂兩端的電壓U₂=U₁=6V，
由圖象可知，通過R₂的電流I₂=0.5A，
R₂的功率：
P₂=U₂I₂=6V×0.5A=3W；
（2）圖丙電路中，兩電阻串聯(lián)，電流表測電路中的電流，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且總電壓等于各分電壓之和，
所以，由圖象可知，當(dāng)電路中的電流I=0.3A，U₁=3V，U₂=1V時(shí)符合，
則該電路1min消耗的電能：
W=UIt=4V×0.3A×60s=72J．
故答案為：（1）10；3；（2）72．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式、電功公式的靈活運(yùn)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出電壓和電流對應(yīng)的值．