Question

某航模中有一如圖所示的配件，內(nèi)由電壓恒定的電源和一個(gè)4Ω的定值電阻R₁串聯(lián)組成，密封在一個(gè)盒子內(nèi)，只露出兩個(gè)接線柱A、B．若將一電流表直接接在A、B兩接線柱上，電流表的示數(shù)為2.0A；若將一只定值電阻R₂與電流表串聯(lián)后接在A、B兩接線柱上，電流表的示數(shù)為0.5A．求：
（1）電源電壓為多少V？
（2）電阻R₂的阻值為多少Ω？
（3）在5min內(nèi)電阻R₂共產(chǎn)生熱量多少J？

Answer 1

解：（1）將一電流表直接接在A、B兩接線柱上時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，
∵I=，
∴電源的電壓U=IR=2.0A×4Ω=8V；
（2）將一只定值電阻R₂與電流表串聯(lián)后接在A、B兩接線柱上時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，
電路中的總電阻：
R===16Ω，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴R₂=R-R₁=16Ω-4Ω=12Ω；
（3）在5min內(nèi)電阻R₂共產(chǎn)生熱量：
Q₂=（I′）²R₂t=（0.5A）²×12Ω×5×60s=900J．
答：（1）電源電壓為8V；
（2）電阻R₂的阻值為12Ω；
（3）在5min內(nèi)電阻R₂共產(chǎn)生熱量為900J．
分析：（1）將一電流表直接接在A、B兩接線柱上時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓；
（2）將一只定值電阻R₂與電流表串聯(lián)后接在A、B兩接線柱上時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)特點(diǎn)求出電阻R₂的阻值；
（3）根據(jù)焦耳定律求出在5min內(nèi)電阻R₂共產(chǎn)生熱量．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、焦耳定律定律的應(yīng)用，是一道較為簡(jiǎn)單的計(jì)算題．