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物理考题:如图所示的电路中.电源电压保持12V不变.开关S闭合时.电阻

2024-01-17 18:38:50信息公告296

如图所示的电路中,电源电压保持12V不变,开关S闭合时,电阻R2被短路,电流表A的示数为0.3A; 开关S断开时,电流表A的示数为0.1A.Zvv物理好资源网(原物理ok网)

求:(1)R1和R2的阻值.Zvv物理好资源网(原物理ok网)

(2)开关S断开时,电阻R1在1min内产生的热量.Zvv物理好资源网(原物理ok网)

(本题解答要求:要写出依据的主要公式或变形公式,要有数据代入和运算结果.)

试题答案

解:(1)从图可知,当开关S闭合时,电路中只有电阻R1,R1两端的电压等于电源电压,电流表测量的是通过电阻R1的电流,Zvv物理好资源网(原物理ok网)

∵U1=U=12V,I1=0.3A,Zvv物理好资源网(原物理ok网)

∴电阻R1的阻值为:R1===40Ω;Zvv物理好资源网(原物理ok网)

当开关S断开时,电阻R1R2串联,电流表测量的是整个电路中的电流,Zvv物理好资源网(原物理ok网)

∵I=0.1A,Zvv物理好资源网(原物理ok网)

∴电路中的总电阻为:R===120Ω,Zvv物理好资源网(原物理ok网)

电阻R2的阻值为:R2=R-R1=120Ω-40Ω=80Ω.Zvv物理好资源网(原物理ok网)

(2)当开关S断开时,I=0.1A,R1=40Ω,t=1min-60s,Zvv物理好资源网(原物理ok网)

∴电阻R1产生的热量为:Zvv物理好资源网(原物理ok网)

Q=I2R1t=(0.1A)2×40Ω×60s=24J.Zvv物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)R1和R2的阻值分别为40Ω和80Ω.Zvv物理好资源网(原物理ok网)

(2)开关S断开时,电阻R1在1min内产生的热量为24J.Zvv物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)当开关S闭合时,电阻R2被短路不连入电路,电路中只有电阻R1,R1两端的电压等于电源电压,电流表测量的是通过电阻R1的电流,可利用公式R=计算电阻R1的阻值;当开关S断开时,电阻R1R2串联,电流表测量的是整个电路中的电流,知道电源电压和电路中的电流,可利用欧姆定律计算出总电阻,又知道电阻R1的阻值,根据串联电路的电阻特点计算出电阻R2的阻值.Zvv物理好资源网(原物理ok网)

(2)知道开关S断开时,电阻R1的阻值、电路中的电流和通电时间,可利用公式Q=I2Rt计算电阻R1在1min内产生的热量.Zvv物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了学生对欧姆定律、焦耳定律、串联电路电流和电压特点的掌握和运用,分析电路图确定开关闭合(电路中只有电阻R1)和断开时(R1R2串联)的电路组成是本题的关键.Zvv物理好资源网(原物理ok网)