Question

8．如圖電路，已知R₁=10Ω，R₂=20Ω．閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)為4V．求：
（1）通過R₂的電流；
（2）電源電壓；
（3）電阻R₁消耗的電功率；
（4）1min內(nèi)通過R₂的電流產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

分析 由電路圖可知，開關(guān)閉合時，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓．
（1）根據(jù)歐姆定律求出通過R₂的電流；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電路特點(diǎn)和歐姆定律求出電源電壓；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的電路特點(diǎn)和P=I²R求出電阻R₁消耗的電功率；
（4）根據(jù)Q=I²Rt求出1min內(nèi)通過R₂的電流產(chǎn)生的熱量．

解答 解：由電路圖可知，開關(guān)閉合時，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓．
（1）由歐姆定律得：
通過R₂的電流：
I₂=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{4V}{20Ω}$=0.2A；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可得：
總阻值R=R₁+R₂=10Ω+20Ω=30Ω；
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，則I=I₁=I₂=0.2A；
由歐姆定律可知：
電源電壓U=IR=0.2A×30Ω=6V；
（3）電阻R₁消耗的電功率：
P₁=I₁²R₁=（0.2A）²×10Ω=0.4W；
（4）1min內(nèi)通過R₂的電流產(chǎn)生的熱量：
Q₂=I₂²R₂t=（0.2A）²×20Ω×60s=48J．
答：（1）通過R₂的電流為0.2A；
（2）電源電壓為6V；
（3）電阻R₁消耗的電功率為0.4W；
（4）1min內(nèi)通過R₂的電流產(chǎn)生的熱量為48J．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式、焦耳定律的靈活應(yīng)用，是一道較為簡單的應(yīng)用題．