Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒定為6V，電阻R3=10Ω．當斷開開關S2閉合開關S1時，電壓表的示數為2V，電路中電流為0.2A．求：
（1）電阻R3在1min產生的熱量．
（2）電阻R1的阻值．
（3）閉合開關S1和S2 ， 電路消耗的總功率．

Answer 1

【答案】
（1）當斷開開關S2，閉合開關S1時，R1、R2、R3串聯，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流，

電阻R3在1min產生的熱量：

Q3=I2R3t=（0.2A）2×10Ω×60s=24J

答：電阻R3在1min產生的熱量為24J

（2）根據歐姆定律可得，電路中的總電阻和R2的電阻分別為：

R= = =30Ω，R2= = =10Ω，

∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

∴電阻R1的阻值：

R1=R﹣R2﹣R3=30Ω﹣10Ω﹣10Ω=10Ω

答：電阻R1的阻值為10Ω

（3）閉合開關S1、S2時，R1被短路，R2、R3串聯，

電路消耗的總功率：

P= = =1.8W

答：閉合開關S1和S2，電路消耗的總功率為1.8W

【解析】（1）當斷開開關S2 ， 閉合開關S1時，R1、R2、R3串聯，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流，根據焦耳定律求出電阻R3在1min產生的熱量；（2）根據歐姆定律求出電路中的總電阻和R2的電阻，根據電阻的串聯求出電阻R1的阻值；（3）閉合開關S1和S2 ， R1被短路，R2、R3串聯，根據P=UI= 和電阻的串聯求出電路消耗的總功率．
【考點精析】關于本題考查的歐姆定律及其應用和電阻的串聯，需要了解歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；電阻的串聯有以下幾個特點：（指R1，R2串聯） 1、電流：I=I1=I2（串聯電路中各處的電流相等） 2、電壓：U=U1+U2（總電壓等于各處電壓之和） 3、 電阻：R=R1+R2（總電阻等于各電阻之和）如果n個阻值相同的電阻串聯，則有R總=nR 4、分壓作用：U1:U2=R1:R2才能得出正確答案．