Question

如图甲所示，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．小明利用R₁、R₂两个电阻设计了如图乙所示的实验电路，此时，电流表示为0.6A，则：

（1）R₁的阻值大小？
（2）在图乙的实验中R₂的阻值为多少？
（3）此电路1分钟内R₁、R₂消耗的电能之和是多少？
（4）如果小红将R₁、R₂串联，接入6V的电源两端，则通过R₂的电流是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）分析图象可知，当电流为0.6A时，对应电压的大小，根据欧姆定律求出电阻R₁的阻值；
（2）R₁、R₂并联，两端电压相等，通过甲图可以看出通过R₂的电流；根据欧姆定律求出电阻R₂的阻值；
（3）知道通过两电阻的电流，能进一步求出电路总电流，根据公式W=UIt可求此电路1分钟内R₁、R₂消耗的电能之和；
（4）已知R₁、R₂电阻的大小，还知电源电压，根据公式I=可求电流的大小，也就是通过R₂的电流．
解答：解：（1）当通过R₁的电流I₁=0.6A时，R₁两端的电压为6V，R₁===10Ω；
（2）当R₂两端的电压为6V时，通过R₂的电流I₂=0.5A时；R₂===12Ω；
（3）电路总电流I=I₁+I₂=0.6A+0.5A=1.1A；此电路1分钟内R₁、R₂消耗的电能之和W=UIt=6V×1.1A×60s=396J；
（4）通过R₂的电流I_总==≈0.28A．
答：（1）R₁的阻值为10Ω；
（2）在图乙的实验中R₂的阻值为12Ω；
（3）此电路1分钟内R₁、R₂消耗的电能之和是396J；
（4）如果小红将R₁、R₂串联，接入6V的电源两端，则通过R₂的电流是0.28A．
点评：本题考查电流、电阻、电能的计算，关键是公式及其变形的灵活应用，难点是通过图象分析，得出有用的数据．