Question

如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，當(dāng)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為2安，這時(shí)電阻消耗的電功率為12瓦，當(dāng)S閉合后，電流表的示數(shù)為3安，問：

 （1）電阻、的阻值是多少？

（2）當(dāng)開關(guān)S閉合后，電阻在5分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？

 

Answer 1

【答案】

3Ω、6Ω，1800J

【解析】

試題分析：（1）由圖可知，當(dāng)S斷開時(shí)，電路中只有R₁，已知電流和消耗的電功率，可利用公式R₁=計(jì)算電阻；當(dāng)S閉合后，電阻R₁和R₂并聯(lián)，電流表測量的是干路中的總電流，可利用公式I₂=I-I₁計(jì)算電流，再利用公式U₂=U₁=I₁R₁計(jì)算電壓，最后利用公式R₂=計(jì)算電阻．

（2）已知電流、電阻和通電時(shí)間，可利用公式Q=I²Rt計(jì)算熱量．

解：

（1）∵I₁=2A，P₁=12W，

∴R₁===3Ω，

又∵I=3A，

∴I₂=I-I₁=3A-2A=1A，

U₂=U₁=I₁R₁=2A×3Ω=6V，

R₂===6Ω．

答：電阻R₁、R₂的阻值分別是．

（2）∵I₂=1A，R₂=6Ω，t=5min=300s，

∴Q₂=I₂²R₂t=（1A）²×6Ω×300s=1800J．

答：電阻R₂在5分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是1800J．

考點(diǎn)：歐姆定律的應(yīng)用；電功與熱量的綜合計(jì)算。

點(diǎn)評：本題考查了利用并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算電流、電壓和電阻，以及利用焦耳定律計(jì)算熱量，在計(jì)算過程中要注意單位的換算．