Question

9．如圖電源電壓恒為12V，電阻R₁為20Ω，當(dāng)開關(guān)S閉合后，電壓表的示數(shù)為8V．
求：（1）電阻R₁兩端的電壓；
       （2）通過(guò)電阻R₂的電流．
       （3）通電100s電流通過(guò)電阻R₂產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

分析 （1）由圖知兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R₂兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)計(jì)算出R₁的電壓；
（2）由歐姆定律計(jì)算R₁的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可得R₂的電流；
（3）由歐姆定律計(jì)算R₂的阻值，根據(jù)Q=I²Rt可求得通電100s電流通過(guò)電阻R₂產(chǎn)生的熱量．

解答 解：
（1）由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R₂兩端的電壓，
串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路兩端電壓之和，所以電阻R₁兩端的電壓：
U₁=U-U₂=12V-8V=4V；
（2）由歐姆定律可得通過(guò)R₁的電流：
I₁=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{4V}{20Ω}$=0.2A，
因?yàn)榇��?lián)電路中電流處處相等，所以通過(guò)電阻R₂的電流：
I₂=I₁=0.2A．
（3）由I=$\frac{U}{R}$可得，
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{8V}{0.2A}$=40Ω，
通電100s電流通過(guò)電阻R₂產(chǎn)生的熱量Q=${I}_{2}^{2}$R₂t=（0.2A）²×40Ω×100s=160J．
答：（1）電阻R₁兩端的電壓為4V；
（2）通過(guò)電阻R₂的電流0.2A；
（3）通電100s電流通過(guò)電阻R₂產(chǎn)生的熱量為160J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)、焦耳定律的計(jì)算以及歐姆定律的應(yīng)用，正確分析電路是解題的關(guān)鍵，屬于一道基礎(chǔ)題．