【答案】
分析:(1)图象中横坐标表示电流,纵坐标表示电压,要算电阻R
1的阻值,可先从图象中找出R
1对应的一组电流-电压值,然后根据欧姆定律的变形公式R=
就可以计算出电阻R
1阻值的大小;
(2)两电阻消耗的总电能W=W
1+W
2,所以要算两电阻消耗的电能之和,就需要先分别算出两电阻各自消耗的电能是多少.计算电能的公式为W=UIt,题中已知电压为3V,时间为1min,所以要算电能,需要先知道当电压为3V时,两电阻中的电流各自是多少.它们各自的电流可从图1中找出:当纵坐标为3V时,看R
1和R
2各自所对应的横坐标分别是多少,则它们的电流就是多少;
(3)要算R
2消耗的电功率,就必须先找出R
1和R
2串联时R
2两端的电压和通过的电流.而要从图1中找出此时R
2两端的电压和通过的电流,我们就需要利用串联电路的电流规律和电压规律来分析:因为串联电路各处的电流都相等,串联电路两端的总电压等于各电阻两端电压之和,所以我们应从图1中找出当R
1的电流和R
2的电流相等且R
1的电压与R
2的电压之和等于4V时,才是此时R
1和R
2串联接在4V电源两端时的电流和各自两端的电压.找出R
2的电流和电压以后,就可以利用电功率公式P=UI计算出R
2消耗的电功率了.
解答:解:(1)从图象中可以看出,当R
1两端电压为6V时,通过的电流为0.4A,
因此电阻R
1的阻值:R
1=
=
=15Ω.
(2)从图象中可以看出,当电压为3V时,通过R
1的电流是0.2A,通过R
2的电流是0.4A,
则R
1在1min内消耗的电能:W
1=UI
1t=3V×0.2A×60s=36J,
R
2在1min内消耗的电能:W
2=UI
2t=3V×0.4A×60s=72J,
它们消耗的总电能:W=W
1+W
2=36J+72J=108J.
(3)串联时电流处处相等,总电压等于各电阻电压之和.分析图象可知,符合两电阻通过的电流相等且电压之和为4V条件的是电流为0.2A时.当电流为0.2A时,R
1两端的电压是3V,R
2两端的电压是1V,
则R
2消耗的电功率:P
2=U
2′I
2′=1V×0.2A=0.2W.
故答案为:(1)15,(2)108,(3)0.2.
点评:本题是有一定难度的,难度主要在第(3)问,对图象的分析上.两电阻串联时R
2两端的电压和通过它的电流,要从图象中去找,分析时所用到的知识是串联电路的电流规律和电压规律.由此可见,掌握基础知识是多么的重要.像类似这样的题中含有图象,考查学生分析图象能力的题,在近年来中考题中是越来越多了,所以本题是一道好题,很契合中考热点.