题目内容
【题目】如图,电源电压保持不变,R1=10Ω,开关S闭合,S1拔至b时电压表的示数是拔至a时的三分之一,则R2=________Ω;若电源电压为3V,当开关S1拔至b时,R2在10min内产生的热量是________J.
【答案】20 120
【解析】
(1)闭合开关S,开关S1拨至b时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压;闭合开关S,开关S1拨至a时,两电阻串联,电压表测电源的电压,根据串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压之比,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比,然后求出R2的阻值;
(2)根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据Q=I2Rt求出R2在10min内产生的热量。
(1)闭合开关S,开关S1拨至b时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压;
闭合开关S,开关S1拨至a时,两电阻串联,电压表测电源的电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且开关S1拨至b时电压表示数是拨至a时的三分之一,
所以,两电阻两端的电压之比:,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=可得,两电阻的阻值之比:==,
则R2的阻值R2=2R1=2×10Ω=20Ω;
(2)若电源电压为3V,当开关S1拨至b时,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:I===0.1A,
R2在10min内产生的热量:Q2=I2R2t=(0.1A)2×20Ω×600s=120J。
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