Question

11．如图为电路元件A和B的I-U图象，根据图象提供的信息，求：
（1）元件A的阻值为多大；
（2）若将他们并联，接在4.0V的电源上，电路中的总电流为多大；
（3）若将他们串联，接在某电源上，电路中的电流是0.15A，这个电路一分钟消耗的总电能是多少焦．

Answer 1

分析 （1）根据元件A的U-I图象读出任意一组电流和电压值，根据欧姆定律求出其阻值；
（2）两元件并联后接在4.0V的电源上时，它们两端的电压相等，根据图读出通过两元件的电流，根据并联电路的电流特点求出电路中的总电流；
（3）两元件串联时通过它们的电流相等，根据图象读出两元件两端的电压，根据串联电路的电压特点求出总电压，利用W=UIt求出电路一分钟消耗的总电能．

解答 解：（1）由图象可值，当U_A=4.0V时，通过的电流I_A=0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，元件A的阻值：
R_A=$\frac{{U}_{A}}{{I}_{A}}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω；
（2）两元件并联后接在4.0V的电源上时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，两元件两端的电压U_A=U_B=4.0V，
由图象可知，通过两元件的电流分别为I_A=0.2A，I_B=0.15A，
因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=I₁+I₂=0.2A+0.15A=0.35A；
（3）因串联电路中各处的电流相等，
两元件串联，电路中的电流是0.15A时，通过两元件的电流均为0.15A，
由图象可知，两元件两端的电压分别为U_A′=3.0V，U_B′=4.0V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，总电压：
U=U_A′+U_B′=3.0V+4.0V=7.0V，
电路一分钟消耗的总电能：
W=UI′t=7.0V×0.15A×60s=63J．
答：（1）元件A的阻值为20Ω；
（2）电路中的总电流为0.35A；
（3）一分钟消耗的总电能为63J．

点评 本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用，关键是根据图象读出电流和电压的对应值．