Question

20．實驗桌上有一個電學(xué)器件，該器件由兩個定值電阻R₁、R₂串聯(lián)組成，且被封閉在一個透明的有機玻璃殼內(nèi)，如圖甲所示．a(chǎn)、b是該器件的兩個外露接線柱，電阻R₁的阻值為15Ω，電阻R₂的額定電壓為3V．科技小組同學(xué)測得通過該器件的電流I和其兩端電壓U的數(shù)值，并繪制成如圖乙所示的圖象．求：
（1）電阻R₂的阻值；
（2）電阻R₂的額定電功率P．

Answer 1

分析 （1）由該器件的電流I和其兩端電壓U關(guān)系圖象，找到某一電壓下對應(yīng)的電流值，根據(jù)歐姆定律求出總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出R₂的阻值；
（2）額定電壓下的功率為額定功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電阻R₂的額定電功率．

解答 解：（1）由圖象可知，當(dāng)a、b兩端電壓U=4V時，通過電阻R₁和R₂電流I=0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電路的總電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電阻R₂的阻值：
R₂=R-R₁=20Ω-15Ω=5Ω；
（2）電阻R₂的額定電功率：
P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（3V）^{2}}{5Ω}$=1.8W．
答：（1）電阻R₂的阻值為5Ω；
（2）電阻R₂的額定電功率為1.8W．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的電阻特點、歐姆定律和電功率計算公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是從圖象中找到有用信息，從而計算兩電阻串聯(lián)后的總電阻．