Question

13．把电阻R₁=6Ω，R₂=18Ω，串联在12V电路中，电压表测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．（电源用电池组）求：
（1）根据题目要求设计出电路图．
（2）电流表的示数是多少安？
（3）R₂两端的电压是多少？
（4）通电2min电阻R₁产生的热量是多少焦耳？

Answer 1

分析 （1）由题意可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流，据此设计电路图；
（2）根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中电流表的示数；
（3）根据U=IR求出R₂两端的电压；
（4）根据Q=I²Rt求出通电2min电阻R₁产生的热量．

解答 解：（1）由题意可知，R₁与R₂串联，电压表与R₂并联，电流表串联在电路中，设计的电路图如下图所示：

（2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中电流表的示数：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{12V}{6Ω+18Ω}$=0.5A；
（3）R₂两端的电压：
U₂=IR₂=0.5A×18Ω=9V；
（4）通电2min电阻R₁产生的热量：
Q₁=I²R₁t=（0.5A）²×6Ω×120s=180J．
答：（1）设计的电路图如上图所示；
（2）电流表的示数是0.5A；
（3）R₂两端的电压是9V；
（4）通电2min电阻R₁产生的热量是180J．

点评 本题考查了电路的设计和串联电路特点、欧姆定律、焦耳定律的应用，是一道较为简单的应用题．