Question

在如圖所示的電路中，R₁是由某金屬氧化物制成的導(dǎo)體棒，實(shí)驗(yàn)證明通過(guò)它的電流I和它兩端的電壓U遵循I=kU³的規(guī)律（式中k=0.02A/V³），R₂是普通電阻，阻值為24Ω，遵循歐姆定律，電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，閉合開(kāi)關(guān)S后，電流表的示數(shù)為0.16A．試求：
（1）R₁兩端的電壓；
（2）電源的內(nèi)電阻r；
（3）R₁、R₂和r上消耗的電功率P₁、P₂和P_r．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)通過(guò)R₁的電流I和它兩端的電壓U遵循I=kU³的規(guī)律，求出R₁兩端的電壓．
（2）根據(jù)歐姆定律求出R₂的電壓，從而得出內(nèi)電壓，根據(jù)r=求出內(nèi)電阻．
（3）根據(jù)P₁=U₁I求出R₁上的電功率，根據(jù)P₂=I²R₂，P_r=I²r求出R₂和r上消耗的電功率．
解答：解：（1）由I=kU³得
U==v=2V
故R₁兩端的電壓為2V．
（2）根據(jù)閉合電路的歐姆定律有
  E=U+IR₂+Ir
r==-R₂=Ω-24Ω=1Ω
故內(nèi)阻r為1Ω．
（3）P₁=IU=0.16×2W=0.32W
P₂=I²R₂=0.16²×24W=0.61W
P_r=I²r=0.16²×1W=0.026W
故R₁、R₂和r上消耗的電功率P₁、P₂和P_r分別為0.32W，0.61W，0.026W．
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握閉合電路歐姆定律，以及知道歐姆定律的適用范圍．