Question

13．如图甲，是某兴趣小组在“伏安法测电阻”实验中分别作出R₁、R₂的U-I图象．

（1）小明利用R₁、R₂两个电阻设计了如图乙的实验电路，若电流表示数为0.6A，则此时R₁的阻值为10Ω，R₂的功率为3W．
（2）小红利用R₁、R₂两个电阻设计了如图丙的实验电路，若此时电源电压为4V，则该电路1min消耗的电能为72J．

Answer 1

分析 （1）图乙电路中，两电阻并联，电压表测电源的电压，电流表测R₁支路的电流，根据图象读出电流表的示数为0.6A时R₁两端的电压，根据欧姆定律求出R₁的阻值，根据并联电路的电压特点可知R₂两端的电压，根据图象读出通过R₂的电流，利用P=UI求出R₂的功率；
（2）图丙电路中，两电阻串联，电流表测电路中的电流，两电阻两端的电压之和等于电源的电压，通过它们的电流相等，根据图象读出符合的电流和电压值，利用W=UIt求出该电路1min消耗的电能．

解答 解：（1）图乙电路中，两电阻并联，电压表测电源的电压，电流表测R₁支路的电流，
由图象可知，通过R₁的电流I₁=0.6A时，R₁两端的电压U₁=6V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，R₂两端的电压U₂=U₁=6V，
由图象可知，通过R₂的电流I₂=0.5A，
R₂的功率：
P₂=U₂I₂=6V×0.5A=3W；
（2）图丙电路中，两电阻串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
所以，由图象可知，当电路中的电流I=0.3A，U₁=3V，U₂=1V时符合，
则该电路1min消耗的电能：
W=UIt=4V×0.3A×60s=72J．
故答案为：（1）10；3；（2）72．

点评 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活运用，关键是根据图象读出电压和电流对应的值．