Question

18．如图所示电路，已知R₁为40Ω，在闭合开关S的情况下，断开开关S₁时电压表的读数是2.0V；闭合开关S₁时电压表的读数是8.0V，通过R₁的电流为0.2A，通电1分钟，R₁上产生的热量为96J；电阻R₂为120Ω．

Answer 1

分析 （1）开关S、S₁闭合时，R₂被短路，电路为R₁的简单电路，电压表测电源的电压，据此可知电源电压的大小，根据I=$\frac{U}{R}$计算通过R₁的电流；根据W=UIt计算1分钟，R₁上产生的热量；
（2）闭合开关S、断开S₁时，R₁与R₂串联，电压表测R₁两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律计算R₂的阻值．

解答 解：
（1）由图开关S、S₁闭合时，R₂被短路，电路为R₁的简单电路，电压表测电源的电压为8V，
此时通过R₁的电流：
I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{8.0V}{40Ω}$=0.2A；
通电1分钟，R₁上产生的热量为：
W₁=UI₁t=8.0V×0.2A×60s=96J；
（2）闭合开关S、断开S₁时，R₁与R₂串联，电压表测R₁两端的电压，即U₁′=2.0V，
所以I₂=I₁′=$\frac{{U}_{1}′}{{R}_{1}}$=$\frac{2.0V}{40Ω}$=0.05A，
所以R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{U-{U}_{1}′}{{I}_{2}}$=$\frac{8.0V-2.0V}{0.05A}$=120Ω．
故答案为：0.2；96；120．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，分清开关闭合、断开时电路的连接方式和电压表所测的电路元件是关键．