Question

13．把電阻R₁=6Ω，R₂=18Ω，串聯(lián)在12V電路中，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．（電源用電池組）求：
（1）根據(jù)題目要求設(shè)計出電路圖．
（2）電流表的示數(shù)是多少安？
（3）R₂兩端的電壓是多少？
（4）通電2min電阻R₁產(chǎn)生的熱量是多少焦耳？

Answer 1

分析 （1）由題意可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流，據(jù)此設(shè)計電路圖；
（2）根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中電流表的示數(shù)；
（3）根據(jù)U=IR求出R₂兩端的電壓；
（4）根據(jù)Q=I²Rt求出通電2min電阻R₁產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）由題意可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表與R₂并聯(lián)，電流表串聯(lián)在電路中，設(shè)計的電路圖如下圖所示：

（2）因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中電流表的示數(shù)：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{12V}{6Ω+18Ω}$=0.5A；
（3）R₂兩端的電壓：
U₂=IR₂=0.5A×18Ω=9V；
（4）通電2min電阻R₁產(chǎn)生的熱量：
Q₁=I²R₁t=（0.5A）²×6Ω×120s=180J．
答：（1）設(shè)計的電路圖如上圖所示；
（2）電流表的示數(shù)是0.5A；
（3）R₂兩端的電壓是9V；
（4）通電2min電阻R₁產(chǎn)生的熱量是180J．

點評 本題考查了電路的設(shè)計和串聯(lián)電路特點、歐姆定律、焦耳定律的應用，是一道較為簡單的應用題．