Question

5．实验桌上有一个电学器件，该器件由两个定值电阻R₁、R₂并联组成，且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内，如图甲所示．a、b是该器件的两个外露接线柱，电阻R₁的阻值为20Ω，电阻R₂的额定电压为6V．科技小组同学测得通过该器件的电流I和其两端电压U的数值，并绘制成如图乙所示的图象．

求：（1）电阻R₂的阻值；   
（2）电阻R₂的额定电功率．

Answer 1

分析 （1）由该器件的电流I和其两端电压U关系图象，找到某一电压下对应的电流值，根据I=$\frac{U}{I}$计算总电阻，根据并联电路的电阻特点计算R₂的阻值；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$UI计算R₂的额定电功率．

解答 解：
（1）由乙图该器件的电流I和其两端电压U关系图象可知：当U=6V时，通过其电路I=1.5A，
由并联电路的电压特点可知此时：U=U₁=U₂=6V，
由欧姆定律可得，当a、b两端电压为3V时通过电阻R₁的电流：
I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{20Ω}$=0.3A，
由并联电路中电流特点可得，通过电阻R₂的电流：
I₂=I-I₁=1.5A-0.3A=1.2A，
所以R₂的阻值：
R₂=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{1.2A}$=5Ω；
（2）电阻R₂的额定电功率：
P=UI₂=6V×1.2A=7.2W．
答：（1）电阻R₂的阻值为5Ω；   
（2）电阻R₂的额定电功率为7.2W．

点评 本题考查了并联电路的电阻特点、欧姆定律和电功率计算公式的应用．关键是从图象中找到有用信息．