Question

如图所示的电路中，电源电压恒定，R₁=10Ω．当开关S闭合时，电流表示数为0.2A，电压表示数为4V．求：
（1）电源电压；
（2）R₂的阻值；
（3）R₁上电流在1min内消耗的电能是多少？

Answer 1

分析：（1）由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测R₂两端的电压；根据欧姆定律求出R₁的两端的电压，即可根据串联电路的电压特点求出电源电压；
（2）已知R₂两端的电压和电流，根据欧姆定律求出R₂的阻值；
（3）利用Q=W=UIt直接计算R₁上产生的热量．

解答：解：（1）由电路图可知：两电阻R₁、R₂串联，电流表测电路中的电流，电压表测R₂两端的电压；
∵I=

U

R

，I₁=I₂=I=0.2A 
∴U₁=I₁R₁=0.2A×10Ω=2V，
又∵串联电路两端电压等于各部分电压之和
∴U=U₁+U₂=2V+4V=6V．
（2）根据欧姆定律可得：
∵I=

U

R

，
∴R₂的阻值：R₂=

U2

I2

=

4V

0.2A

=20Ω．
（3）∵Q=W=I²Rt，
∴Q₁=I₁² R₁t=（0.2A）²×10Ω×60s=24J．
答：（1）电源电压为6V．
（2）R₂的阻值为20Ω．
（3）R₁上电流在1min内产生的热量是24J．

点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是分析两电表的使用，知道电流通过电阻做的功全部转化为热量．