Question

如图所示，闭合开关S₁和S₂，当电阻箱的阻值调节到如图所示位置时，电流表示数为0.3A；断开S₂，调节电阻箱的阻值至8Ω，电流表示数变为0.25A．

求：（1）电源电压和电阻R₂的阻值；
（2）S₁闭合S₂断开时，10s内电阻R₂放出的热量；
（3）连接电路，在闭合开关前应如何调节电阻箱的阻值？

Answer 1

【答案】分析：（1）两开关都闭合时，R₂被短路，只R₁接入电路，由电阻箱可读出电阻值，则由欧姆定律可求得电压；S₁闭合S₂断开时，两电阻串联，则可由欧姆定律求得总电阻，由串联电路的规律可求得R₂的阻值；
（2）S₁闭合S₂断开时，两电阻串联，则可由欧姆定律求得电流，由焦耳定律求得10s内产生的电热；
（3）在连接电路时，应保证安全，故应将电阻箱的阻值调至最大．
解答：解：（1）电箱的电阻值为：R₁=5×1Ω+1×10Ω=15Ω
由欧姆定律得：
U=I₁R₁=0.3A×15Ω=4.5V；
S₁闭合S₂断开时，总电阻R_总===18Ω，
则R₂=R_总-R₁=18Ω-8Ω=10Ω；
（2）由焦耳定律可求得10s内R₂所放出的热量：
Q=I²Rt=（0.25A）²×10Ω×10s=6.25J；
（3）为保证安全，在连接电路时应让电阻箱阻值应调至最大值．
答：（1）电源电压为4.5V，R₂的阻值为10Ω；（2）10s内R₂所放出的热量为6.25J； （3）应让电阻箱阻值调至最大值．
点评：本题考查电阻箱的读数及欧姆定律的应用，注意开关的通断对电路的影响．