Question

如图，R₁=10Ω，R₂=20Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.3A．
（1）电阻R₁两的端的电压是多少？
（2）通过R₂的电流是多少？
（3）R₂ 消耗的电功率是多少？
（4）通电1mim，整个电路消耗的电能是多少？

Answer 1

解：
从图可知，电阻R₁和R₂并联，电流表测量的是通过R₁的电流I₁=0.3A，
（1）∵R₁=10Ω，I₁=0.3A，
∴电阻R₁两端的电压为：U₁=I₁R₁=10Ω×0.3A=3V；
（2）电阻R₁和R₂并联，从并联电路电压的特点可知：U=U₁=U₂=3V，
∵R₂=20Ω，
∴通过电阻R₂的电流为：I₂===0.15A；
（3）∵I₂=0.15A，U₁=U₂=3V，
∴R₂的电功率为：P₂=U₂I₂=3V×0.15A=0.45W；
（4）∵I₁=0.3A，I₂=0.15A，
∴电路中的总电流为：I=I₁+I₂=0.3A+0.15A=0.45A，
而t=1min=60s，
∴整个电路消耗的电能为：W=UIt=3V×0.45A×60s=81J．
答：（1）电阻R₁两端的电压为3V；
（2）通过电阻R₂的电流为0.15A；
（3）R₂的电功率为0.45W；
（4）整个电路消耗的电能是81J．
分析：从图可知，电阻R₁和R₂并联，电流表测量的是通过R₁的电流．
（1）已知电阻R₁的电阻和通过R₁的电流，可利用公式U=IR计算电阻R₁两端的电压；
（2）从并联电路电压的特点可知：U=U₁=U₂．已知电阻R₂的电阻和电阻R₂两端的电压，可利用公式I=计算通过电阻R₂的电流；
（3）知道通过电阻R₂的电流和电阻R₂两端的电压，可利用公式P=UI计算R₂的电功率．
（4）知道通过电阻R₁和电阻R₂的电流，利用并联电路电流的特点，就可计算出电路中的总电流，又知道知道电源电压和时间，可利用公式W=UIt计算整个电路消耗的电能．
点评：本题考查了电功率公式的计算、以及电功和欧姆定律公式的计算，重点是对公式和公式变形的理解和应用，弄清并联电路中电流、电压及电阻的关系是解本题的关键，属于中档题．