Question

1．根據(jù)電路知識(shí)思考回答問題：
（1）在如圖甲所示的電路中，當(dāng)閉合開關(guān)后，兩個(gè)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)均為圖乙中所示，則電阻R₁兩端的電壓為7.2V．若這時(shí)電路的總功率為3.6W，則電阻R₂的阻值為4.5Ω．
（2）小明同學(xué)從互聯(lián)網(wǎng)獲息規(guī)格“PZ-220-40”的白熾燈泡，電流與電壓關(guān)系如圖丙．這只燈泡在220V電壓下工作時(shí)，1min消耗的電能是2400J；將兩只這種燈泡串聯(lián)接到220V的電路中，每只燈泡的實(shí)際功率為16.5W；把這種燈泡和阻值1000Ω的定值電阻串聯(lián)到220V的電路中，通電10min燈泡消耗的電能為7344J．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表V₂測電源兩端的電壓，電壓表V₁測R₂兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)確定兩電壓表的量程，根據(jù)分度值讀出示數(shù)，進(jìn)一步求出R₁兩端的電壓，根據(jù)P=UI求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出電阻R₂的阻值；
（2）①額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，根據(jù)W=Pt求出這只燈泡在220V電壓下工作1min消耗的電能；
②將兩只這種燈泡串聯(lián)接到220V的電路中它們分得的電壓相等，根據(jù)圖丙讀出通過燈泡的電流，利用P=UI求出燈泡的實(shí)際功率；
③把這種燈泡和阻值1000Ω的定值電阻串聯(lián)到220V的電路中，通過它們的電流相等，且它們兩端的電壓之和等于電源的電壓，根據(jù)圖象讀出符合題意的電流和電壓，根據(jù)W=UIt求出通電10min燈泡消耗的電能．

解答 解：
（1）由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表V₂測電源兩端的電壓，電壓表V₁測R₂兩端的電壓，
因串聯(lián)電路的總電壓等于各分電壓之和，且兩個(gè)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)位置相同，
所以，電壓表V₂的量程為0～15V，分度值為0.5V，所以電源的電壓U=9V，
電壓表V₁的量程為0～3V，分度值為0.1V，所以R₂兩端的電壓U₂=1.8V，
則電阻R₁兩端的電壓：
U₁=U-U₂=9V-1.8V=7.2V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由P=UI可得，電路中的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{3.6W}{9V}$=0.4A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電阻R₂的阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{1.8V}{0.4A}$=4.5Ω；
（2）①這只燈泡在220V電壓下工作時(shí)，燈泡的功率為40W，
由P=$\frac{W}{t}$可得，1min消耗的電能：
W=P_Lt=40W×60s=2400J；
②將兩只這種燈泡串聯(lián)接到220V的電路中時(shí)，
因串聯(lián)電路中電阻分得的電壓和電阻成正比，
所以，每個(gè)燈泡的實(shí)際電壓為110V，
由圖丙可知，通過每個(gè)燈泡的電流為0.15A，
則每個(gè)燈泡的實(shí)際功率為：
P_L′=U_L′I_L′=110V×0.15A=16.5W；
③把這種燈泡和阻值1000Ω的定值電阻串聯(lián)到220V的電路中時(shí)，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得：U″=U_L″+I′R，即220V=U_L″+I′×1000Ω，
由圖丙可知，當(dāng)U_L″=90V、I′=0.136A時(shí)較符合，
通電10min燈泡消耗的電能約為：
W′=U_L″I′t′=90V×0.136A×10×60s=7344J．
故答案為（1）7.2；4.5；（2）2400；16.5；7344．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，正確的判斷電壓表的量程和從圖丙中讀出符合題意的電流、電壓是關(guān)鍵，要注意最后一問中符合題意的電流和電壓是約等值，只要差不多即為正確值．