Question

14．如图所示的电路中，电阻R₁的阻值为10Ω，电源电压不变．当开关S接1时，电压表的示数为6V，电流表的示数为1A．求：
（1）R₂的阻值是多少？
（2）当开关S接2时，这种情况下若通电5min，电阻R₂产生的热量是多少？

Answer 1

分析 （1）作出开关S接1时的等效电路图，根据题意求出电源电压，由欧姆定律求出流过电阻R₁的电流，由并联电路特点求出流过电阻R₂的电流，然后由欧姆定律求出电阻R₂的阻值；
（2）作出开关S接2时的等效电路图，然后由公式Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出电阻R₂产生的热量．

解答 解：（1）开关S接1时的等效电路图如图1所示，
电源电压U=U_V=6V，流过电阻R₁的电流I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A，
流过电阻R₂的电流I₂=I_A-I₁=1A-0.6A=0.4A，
由欧姆定律得：
电阻R₂的阻值R₂=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.4A}$=15Ω；
（2）开关S接2时的等效电路图如图2所示，
通电5min电阻R₂产生的热量：
Q=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（6V）^{2}}{15Ω}$×5×60s=720J．
答：（1）电阻R₂的阻值是15Ω；
（2）通电5min，电阻R₂产生的热量是720J．

点评 本题考查了求电阻的阻值、电阻产生的热量，分析清楚电路结构、灵活掌握欧姆定律与电功公式是正确解题的关键．