Question

如圖所示的電路中，R₁=10Ω，R₂=20Ω，R₃=30Ω，電源電壓保持不變．當(dāng)S₁、S₂都閉合時，電流表的示數(shù)是0.6A，求：
（1）電源電壓是多少？這時R₂中的電流是多少？
（2）當(dāng)S₁、S₂都斷開時，1分鐘R₁產(chǎn)生的熱量是多少？

Answer 1

分析：（1）當(dāng)開關(guān)全閉合時，R₁被短路，R₂與R₃并聯(lián)，電流表測量通過R₃的電流；則由歐姆定律可求得R₃兩端的電壓，即電源電壓；同樣通過歐姆定律可求得通過R₂的電流；
（2）當(dāng)開關(guān)全斷開時，R₁與R₃串聯(lián)，則歐姆定律可求得電路中的電流，由焦耳定律可求得1分鐘內(nèi)R₁產(chǎn)生的熱量．

解答：解：（1）當(dāng)開關(guān)全閉合時，R₁被短路，R₂和R₃并聯(lián)在電路兩端，則由歐姆定律可得：
電源電壓U=IR₃=0.6A×30Ω=18V；
此時R₂中的電流：I₂=

U

R2

=

18V

20Ω

=0.9A；
（2）當(dāng)開關(guān)全斷開時，R₁與R₃串聯(lián)接入電路，則電路中的電流：
I=

U

R1+R3

=

18V

10Ω+30Ω

=0.45A
t=1min=60s；
則1分鐘內(nèi)R₁上產(chǎn)生的熱量Q=I²R₁t=（0.45A）²×10Ω×60s=121.5J．
答：（1）電源電壓為18V；此時R₂中的電流為0.9A；（2）1分鐘內(nèi)R₁上產(chǎn)生的熱量為121.5J．

點評：本題考查歐姆定律及焦耳定律的使用，要求學(xué)生能正確分析電路，明確電路的串并聯(lián)信息才能正確應(yīng)用物理規(guī)律求解．