Question

16．两电阻a、b各自的电流与其两端电压的关系图线如图所示，
（1）电阻a的阻值多大？
（2）把a、b连成如图乙所示的电路时，电流表的示数为0.2A，
①电阻b的电功率是多少？
②电阻b在1min内消耗的电能是多少？
③电阻a在5min内产生的电热是多少？

Answer 1

分析 （1）分析图可知横坐标表示电流，纵坐标表示电压，选取一组电压值和电流值根据欧姆定律可计算电阻a的阻值多大．
（2）①求电阻b的功率，须知加在其两端的电压和通过它的电流，已知了此时的电流表示数，通过坐标图可读出此时加在电阻b两端的电压，根据电功率的计算公式，即可直接得出电阻b的电功率．
②同①可求得此时电阻a消耗的功率，根据电能的计算公式W=UIt=Pt，即可求出两个电阻在消耗的电能．

解答 解：（1）由图知U_a=2.0V，I_a=0.2A，
R_a=$\frac{{U}_{a}}{{I}_{a}}$=$\frac{2.0V}{0.2A}$=10Ω
（2）由于电阻a、b串联在电路中，由图可知：
当I_a=I_b=0.2A时，U_a=2.0V，U_b=1.0V；
①电阻b的电功率：P_b=U_bI_b=1.0V×0.2A=0.2W；
②电阻b在1min内消耗的电能：W_b=P_bt=0.2W×60s=12J；
③电阻a的电功率：P_a=U_aI_a=2.0V×0.2A=0.4W；
电阻a在5min内产生的电热：W_a=P_at=0.4W×5×60s=120J；
答：（1）电阻a的阻值是10Ω．
（2）①电阻b的电功率是0.2W；
②电阻b在1min内消耗的电能是12J；
③电阻a在5min内产生的电热是120J．

点评 本题考查学生的读图能力同时能结合电路特点运用欧姆定律，电功率公式和电功公式准确计算相关的物理量．