Question

14．如圖所示電路，已知電阻R₂為60Ω，在閉合開關(guān)S的情況下，斷開開關(guān)S₁時(shí)電壓表的讀數(shù)是2.0V；閉合開關(guān)S₁時(shí)電壓表的讀數(shù)是8.0V，通過電阻R₁的電流為0.4A，通電1min，電阻R₁上產(chǎn)生的熱量為192J．

Answer 1

分析 由電路圖可知，開關(guān)S、S₁閉合時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)電源的電壓，據(jù)此可知電源的電壓；開關(guān)S閉合、S₁斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R₂兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)得出等式即可R₁的阻值；開關(guān)S、S₁閉合時(shí)，根據(jù)歐姆定律求出通過電阻R₁的電流，根據(jù)Q=W=UIt求出通電1min電阻R₁上產(chǎn)生的熱量．

解答 解：由電路圖可知，開關(guān)S、S₁閉合時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)電源的電壓，則電源的電壓U=8V；
開關(guān)S閉合、S₁斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端的電壓，則U₁=2V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R₂兩端的電壓：
U₂=U-U₁=8V-2V=6V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$，即$\frac{2V}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{60Ω}$，
解得：R₁=20Ω，
開關(guān)S、S₁閉合時(shí)，通過電阻R₁的電流：
I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{8V}{20Ω}$=0.4A，
通電1min電阻R₁上產(chǎn)生的熱量：
Q₁=W₁=UI₁t=8V×0.4A×60s=192J．
故答案為：0.4；192．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電熱公式的應(yīng)用，分清開關(guān)閉合、斷開時(shí)電路的連接方式是關(guān)鍵．