Question

4．甲、乙两定值电阻的电流与电压的关系如图所示，若将甲、乙串联接在电压为3V的电源两端，则此时甲两端的电压是1V，通过甲的电流是0.2A；若将甲、乙并联后接在电压为3V的电源两端，通电10分钟电路消耗的电能为1620J．

Answer 1

分析 （1）由图象读出电阻甲、乙上任意一组电流和电压值，根据欧姆定律求出两电阻的阻值，将甲、乙串联接在电压为3V的电源两端时，根据电阻的串联求出电路中的总电阻，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出通过甲的电流，再根据图象得出此时甲两端的电压；
（2）根据图象读出当甲、乙两端电压为3V时，通过甲乙的电流，然后根据并联电路电流规律求出干路电流，最后根据W=UIt求出通电10分钟电路消耗的电能．

解答 解：（1）由图象可知，当U_甲=U_乙=U=3V时，I_甲=0.6A，I_乙=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可得：R_甲=$\frac{{U}_{甲}}{{I}_{甲}}$=$\frac{3V}{0.6A}$=5Ω，R_乙=$\frac{{U}_{乙}}{{I}_{乙}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω；
将甲和乙串联后接在电压为3.0V的电源两端时，
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的总电阻：
R_总=R_甲+R_乙=5Ω+10Ω=15Ω，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过甲的电流：
I=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{3V}{5Ω+10Ω}$=0.2A；
由图象可知，当通过甲的电流为0.2A时，甲两端电压为1V；
（2）将甲、乙并联后接在电压为3V的电源两端时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，U_甲=U_乙=U=3V，
由图象可知，I_甲=0.6A，I_乙=0.3A，
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：
I=I_甲+I_乙=0.6A+0.3A=0.9A，
通电10分钟电路消耗的电能：
W=UIt=3V×0.9A×10×60s=1620J．
故答案为：1V；0.2A；1620J．

点评 本题考查了串并联电路的电阻特点和欧姆定律、电功公式的应用，关键是从图象读出有用的信息．