Question

12．某种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成，通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图所示．请根据图示信息求出
（1）定值电阻R的阻值大小．
（2）当把这个工具接在电压为2V的电源两端时，利用欧姆定律计算出电路的总电阻．
（3）在2V电压下工作5min，电路总共产生的热能．

Answer 1

分析 （1）根据图象读出电阻两端电压和对应的电流，然后根据欧姆定律的应用求出定值电阻的阻值；
（2）根据图象读出电压为2V时，通过R和L的电流，然后根据并联电路电流的规律求出总电流，最后根据欧姆定律的应用求出电路的总电阻；
（3）根据Q=I²Rt求出电路消耗的总热能．

解答 解：（1）根据图示可知，当R两端电压：U=2V时，通过R的电流为0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可知，定值电阻的阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
（2）根据图象可知，当并联电路两端电压为2V时，通过R的电流为0.2A，通过L的电流为0.6A；
总电流：I_总=I_L+I_R=0.6A+0.2A=0.8A；
由I=$\frac{U}{R}$可知，R_总=$\frac{U}{{I}_{总}}$=$\frac{2V}{0.8A}$=2.5Ω；
（3）电路总共产生的热能：Q=I²Rt=（0.8A）²×2.5Ω×60s=480J．
答：（1）定值电阻的大小为10Ω；
（2）电路的总电阻为2.5Ω；
（3）在2V电压下工作5min，电路总共产生的热能为480J．

点评 本题考查学生对欧姆定律、电功的计算公式的理解和应用，从图象找出需要的信息是解决本题的关键．