Question

18．如图，电阻R₁和R₂的电阻值分别为10Ω和30Ω．当开关闭合时，电压表V₁的示数为2V．求：
（1）电压表V₂的示数；
（2）电阻R₁消耗的电功率；
（3）1min内通过R₂的电流产生的热量．

Answer 1

分析 由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表V₁测R₁两端的电压，电压表V₂测R₂两端的电压．
（1）根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出R₂两端的电压；
（2）根据P=UI求出电阻R₁消耗的电功率；
（3）根据Q=I²Rt求出1min内通过R₂的电流产生的热量．

解答 解：由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表V₁测R₁两端的电压，电压表V₂测R₂两端的电压．
（1）因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{2V}{10Ω}$=0.2A，
电压表V₂的示数：
U₂=IR₂=0.2A×30Ω=6V；
（2）电阻R₁消耗的电功率：
P₁=U₁I=2V×0.2A=0.4W；
（3）1min内通过R₂的电流产生的热量：
Q₂=I²R₂t=（0.2A）²×30Ω×60s=72J．
答：（1）电压表V₂的示数为6V；
（2）电阻R₁消耗的电功率为0.4W；
（3）1min内通过R₂的电流产生的热量为72J．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用，是一道较为简单的应用题．