Question

【题目】如图所示，电源电压恒定为6V，电阻R3=10Ω．当断开开关S2闭合开关S1时，电压表的示数为2V，电路中电流为0.2A．求：
（1）电阻R3在1min产生的热量．
（2）电阻R1的阻值．
（3）闭合开关S1和S2 ， 电路消耗的总功率．

Answer 1

【答案】
（1）当断开开关S2，闭合开关S1时，R1、R2、R3串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，

电阻R3在1min产生的热量：

Q3=I2R3t=（0.2A）2×10Ω×60s=24J

答：电阻R3在1min产生的热量为24J

（2）根据欧姆定律可得，电路中的总电阻和R2的电阻分别为：

R= = =30Ω，R2= = =10Ω，

∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

∴电阻R1的阻值：

R1=R﹣R2﹣R3=30Ω﹣10Ω﹣10Ω=10Ω

答：电阻R1的阻值为10Ω

（3）闭合开关S1、S2时，R1被短路，R2、R3串联，

电路消耗的总功率：

P= = =1.8W

答：闭合开关S1和S2，电路消耗的总功率为1.8W

【解析】（1）当断开开关S2 ， 闭合开关S1时，R1、R2、R3串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，根据焦耳定律求出电阻R3在1min产生的热量；（2）根据欧姆定律求出电路中的总电阻和R2的电阻，根据电阻的串联求出电阻R1的阻值；（3）闭合开关S1和S2 ， R1被短路，R2、R3串联，根据P=UI= 和电阻的串联求出电路消耗的总功率．
【考点精析】关于本题考查的欧姆定律及其应用和电阻的串联，需要了解欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；电阻的串联有以下几个特点：（指R1，R2串联） 1、电流：I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等） 2、电压：U=U1+U2（总电压等于各处电压之和） 3、 电阻：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和）如果n个阻值相同的电阻串联，则有R总=nR 4、分压作用：U1:U2=R1:R2才能得出正确答案．