Question

如图所示的电路中，R₁=10Ω，R₂=20Ω，R₃=30Ω，电源电压保持不变．当S₁、S₂都闭合时，电流表的示数是0.6A，求：
（1）电源电压是多少？这时R₂中的电流是多少？
（2）当S₁、S₂都断开时，1分钟R₁产生的热量是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）当开关全闭合时，R₁被短路，R₂与R₃并联，电流表测量通过R₃的电流；则由欧姆定律可求得R₃两端的电压，即电源电压；同样通过欧姆定律可求得通过R₂的电流；
（2）当开关全断开时，R₁与R₃串联，则欧姆定律可求得电路中的电流，由焦耳定律可求得1分钟内R₁产生的热量．
解答：解：（1）当开关全闭合时，R₁被短路，R₂和R₃并联在电路两端，则由欧姆定律可得：
电源电压U=IR₃=0.6A×30Ω=18V；
此时R₂中的电流：I₂===0.9A；
（2）当开关全断开时，R₁与R₃串联接入电路，则电路中的电流：
I===0.45A
t=1min=60s；
则1分钟内R₁上产生的热量Q=I²R₁t=（0.45A）²×10Ω×60s=121.5J．
答：（1）电源电压为18V；此时R₂中的电流为0.9A；（2）1分钟内R₁上产生的热量为121.5J．
点评：本题考查欧姆定律及焦耳定律的使用，要求学生能正确分析电路，明确电路的串并联信息才能正确应用物理规律求解．