Question

20．如圖所示，電壓表的示數(shù)為6V，電流表的示數(shù)為0.2A，若圖中虛線框內(nèi)只有兩個(gè)電阻，其中的一個(gè)電阻R₁=10Ω求：
（1）通過計(jì)算說明電阻R₁和R₂是怎樣連接的？并畫出虛線框內(nèi)的電阻連接情況．
（2）虛線框內(nèi)另一個(gè)電阻R₂的阻值是多少？
（3）通電10min，電流通過R₁產(chǎn)生的熱量是多少？

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，電壓表測電源的電壓，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，比較電路中的總電阻與電阻R₁的關(guān)系，判斷兩電阻的連接方式，然后畫出虛線框內(nèi)的電阻連接情況；
（2）根據(jù)電阻的串聯(lián)求出虛線框內(nèi)另一個(gè)電阻R₂的阻值；
（3）根據(jù)Q=I²Rt求出通電10min電流通過R₁產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）由電路圖可知，電壓表測電源的電壓，電流表測電路中的電流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電路中的總電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，且R＞R₁，
所以，電阻R₁和R₂是串聯(lián)，如下圖所示：

（2）另一個(gè)電阻R₂的阻值：
R₂=R-R₁=30Ω-10Ω=20Ω；
（3）通電10min電流通過R₁產(chǎn)生的熱量：
Q₁=I²R₁t=（0.2A）²×10Ω×10×60s=240J．
答：（1）電阻R₁和R₂是串聯(lián)的，虛線框內(nèi)的電阻連接情況如上圖所示；
（2）虛線框內(nèi)另一個(gè)電阻R₂的阻值是20Ω；
（3）通電10min，電流通過R₁產(chǎn)生的熱量是240J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、焦耳定律的應(yīng)用，會(huì)比較總電阻與電阻R₁的關(guān)系確定兩電阻的連接方式是關(guān)鍵．