Question

12．运用知识解决问题：
（1）由焦耳定律可知，在电流和通电时间相同时，电流产生的热量与电阻成正比．电炉丝与插头处的导线是串联的，通过的电流和通电时间都相同．而电炉丝的电阻比插头处导线的电阻大，电流产生的热量较多．因此电炉丝热得发红，而插头处的导线却不很热．
（2）小雨连接了如图电路，请在方框内画出它的电路图．

（3）如图所示，若通过开关S的电流为0.6A，通过开关S₂的电流为0.1A，此时灯泡L₂消耗的功率为0.1W，求R₁=？（请写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比．电炉丝和插头处的导线是串联，通过的电流相等，通电时间相同，而电炉丝的电阻大，由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多，
（2）分析实物图连接，确认连接方式和元件的前后顺序：两个灯泡并联，开关S控制整个电路，S₁控制L₁，S₂控制L₂，根据实物图完成电路图即可；
（3）由图丙电路可知，R₁与R₂并联，电流表A₁测干路电流，电流表A₂测R₂支路的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R₁的电流；
根据P=UI可得出电源电压，再利用欧姆可计算R₁的阻值．

解答 解：（1）由焦耳定律Q=I²Rt可知，在电流和通电时间相同时，电流产生的热量与电阻成正比；电炉丝与插头处的导线是串联的，通过的电流和通电时间都相同，而电炉丝的电阻比插头处导线的电阻大，电流产生的热量较多．
（2）由图知，两灯泡并联，开关S控制整个电路，S₁控制L₁，S₂控制L₂；电流从正极出发经开关S开始分支，一支经开关S₁，灯泡L₁，另一支经灯泡L₂，开关S₂，灯泡L₂，然后两支汇合，回到电源负极．如图所示：

（3）由图乙电路可知，R₁与R₂并联，电流表A₁测干路电流，电流表A₂测R₂支路的电流，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R₁的电流：
I₁=I-I₂=0.6A-0.1A=0.5A，
由P=UI可得，
电源电压：U=U₁=U₂=$\frac{{P}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{0.1W}{0.1A}$=1V，
R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1V}{0.5A}$=2Ω．
故答案为：（1）电阻，大；
（2）电路图如上图所示；
（3）电阻R₁的阻值为2Ω．

点评 本题考查了焦耳定律的应用、根据实物电路图画出电路图、串联电路特点的应用、欧姆定律和电功率公式的应用，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度．