Question

12．運用知識解決問題：
（1）由焦耳定律可知，在電流和通電時間相同時，電流產(chǎn)生的熱量與電阻成正比．電爐絲與插頭處的導(dǎo)線是串聯(lián)的，通過的電流和通電時間都相同．而電爐絲的電阻比插頭處導(dǎo)線的電阻大，電流產(chǎn)生的熱量較多．因此電爐絲熱得發(fā)紅，而插頭處的導(dǎo)線卻不很熱．
（2）小雨連接了如圖電路，請在方框內(nèi)畫出它的電路圖．

（3）如圖所示，若通過開關(guān)S的電流為0.6A，通過開關(guān)S₂的電流為0.1A，此時燈泡L₂消耗的功率為0.1W，求R₁=？（請寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）由焦耳定律知道，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方、電阻大小和通電時間成正比．電爐絲和插頭處的導(dǎo)線是串聯(lián)，通過的電流相等，通電時間相同，而電爐絲的電阻大，由焦耳定律可知電阻大的產(chǎn)生的熱量越多，
（2）分析實物圖連接，確認連接方式和元件的前后順序：兩個燈泡并聯(lián)，開關(guān)S控制整個電路，S₁控制L₁，S₂控制L₂，根據(jù)實物圖完成電路圖即可；
（3）由圖丙電路可知，R₁與R₂并聯(lián)，電流表A₁測干路電流，電流表A₂測R₂支路的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過R₁的電流；
根據(jù)P=UI可得出電源電壓，再利用歐姆可計算R₁的阻值．

解答 解：（1）由焦耳定律Q=I²Rt可知，在電流和通電時間相同時，電流產(chǎn)生的熱量與電阻成正比；電爐絲與插頭處的導(dǎo)線是串聯(lián)的，通過的電流和通電時間都相同，而電爐絲的電阻比插頭處導(dǎo)線的電阻大，電流產(chǎn)生的熱量較多．
（2）由圖知，兩燈泡并聯(lián)，開關(guān)S控制整個電路，S₁控制L₁，S₂控制L₂；電流從正極出發(fā)經(jīng)開關(guān)S開始分支，一支經(jīng)開關(guān)S₁，燈泡L₁，另一支經(jīng)燈泡L₂，開關(guān)S₂，燈泡L₂，然后兩支匯合，回到電源負極．如圖所示：

（3）由圖乙電路可知，R₁與R₂并聯(lián)，電流表A₁測干路電流，電流表A₂測R₂支路的電流，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過R₁的電流：
I₁=I-I₂=0.6A-0.1A=0.5A，
由P=UI可得，
電源電壓：U=U₁=U₂=$\frac{{P}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{0.1W}{0.1A}$=1V，
R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1V}{0.5A}$=2Ω．
故答案為：（1）電阻，大；
（2）電路圖如上圖所示；
（3）電阻R₁的阻值為2Ω．

點評 本題考查了焦耳定律的應(yīng)用、根據(jù)實物電路圖畫出電路圖、串聯(lián)電路特點的應(yīng)用、歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用，涉及到的知識點較多，綜合性強，有一定的難度．