Question

12．某種電工工具由一個(gè)小燈泡L和一個(gè)定值電阻R并聯(lián)而成，通過L、R的電流跟其兩端電壓的關(guān)系如圖所示．請(qǐng)根據(jù)圖示信息求出
（1）定值電阻R的阻值大小．
（2）當(dāng)把這個(gè)工具接在電壓為2V的電源兩端時(shí)，利用歐姆定律計(jì)算出電路的總電阻．
（3）在2V電壓下工作5min，電路總共產(chǎn)生的熱能．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象讀出電阻兩端電壓和對(duì)應(yīng)的電流，然后根據(jù)歐姆定律的應(yīng)用求出定值電阻的阻值；
（2）根據(jù)圖象讀出電壓為2V時(shí)，通過R和L的電流，然后根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律求出總電流，最后根據(jù)歐姆定律的應(yīng)用求出電路的總電阻；
（3）根據(jù)Q=I²Rt求出電路消耗的總熱能．

解答 解：（1）根據(jù)圖示可知，當(dāng)R兩端電壓：U=2V時(shí)，通過R的電流為0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可知，定值電阻的阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
（2）根據(jù)圖象可知，當(dāng)并聯(lián)電路兩端電壓為2V時(shí)，通過R的電流為0.2A，通過L的電流為0.6A；
總電流：I_總=I_L+I_R=0.6A+0.2A=0.8A；
由I=$\frac{U}{R}$可知，R_總=$\frac{U}{{I}_{總}(cāng)}$=$\frac{2V}{0.8A}$=2.5Ω；
（3）電路總共產(chǎn)生的熱能：Q=I²Rt=（0.8A）²×2.5Ω×60s=480J．
答：（1）定值電阻的大小為10Ω；
（2）電路的總電阻為2.5Ω；
（3）在2V電壓下工作5min，電路總共產(chǎn)生的熱能為480J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)歐姆定律、電功的計(jì)算公式的理解和應(yīng)用，從圖象找出需要的信息是解決本題的關(guān)鍵．