Question

有两个定值电阻，R₁的阻值为10Ω，R₂的电流与电压关系图线如图甲所示．
（1）当R₁与R₂串联在电路中，如图乙，电流表示数为0.2A，R₁两端电压多大？
（2）图乙中电源电压为多少？
（3）如把R₁、R₂并联在电源电压为3V的电路中，如图丙所示，闭合开关S，则整个电路在10s内消耗的电能是多少？

Answer 1

解：（1）R₁两端的电压为：U₁=I₁R₁=0.2A×10Ω=2V；
（2）因为串联I₂=I₁=0.2A，由甲图象可知，此时U₂=1V，
所以U_总=U₁+U₂=2V+1V=3V；
（3）P₁==W=0.9W，
由图甲可知：电源电压为3V时，通过R₂的电流为0.6A，
所以，P₂=UI=3V×0.6A=1.8W，
W=（P₁+P₂）t=（0.9W+1.8W）×10s=27J．
答：（1）当R₁与R₂串联在电路中，R₁两端电压为2V；
（2）电源电压为3V；
（3）如把R₁、R₂并联在电源电压为3V的电路中，整个电路在10s内消耗的电能是27J．
分析：（1）根据U=IR计算出R₁两端的电压，从图象读出电流值为0.2A时的电压值，即可求出图乙中电源电压；
（2）已知电源电压，根据欧姆定律即可求出通过R₁的电流，从图象读出电压值为3V时的电流值，即可求出并联电路干路上的电流，再根据电功公式W=UIt计算即可．
点评：本题考查欧姆定律和电功公式的应用，但本题同时考查学生从图象中获取信息的能力，对于R₂的电压和电流值都不需要通过计算得到，从图象中就能直接读出．