如图所示,R1=10Ω,且电源电压恒定.当开关S?闭合时,电压表V2的示数为6V,V1的示数为3V,求:
(1)有关于R2的三个物理量.
(2)增设一个条件,并用两种方法求出电路中消耗的总电能是多少?
网友回答
解:(1)∵串联电路中各处的电路相等,
∴根据欧姆定律可得,通过R2的电流:
I2=I=I1===0.3A,
R2的阻值:
R2===20Ω,
R2的电功率:
P2=U2I=6V×0.3A=1.8W;
(2)设通电时间t=1s,则
方法一:
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴电源的电压:
U=U1+U2=3V+6V=9V,
电路中消耗的总电能:
W=UIt=9V×0.3A×1s=2.7J;
方法二:
两电阻1s内消耗的电能分别为:
W2=U2It=6V×0.3A×1s=1.8J,W1=U1It=3V×0.3A×1s=0.9J,
电路中消耗的总电能:
W总=W2+W2=1.8J+0.9J=2.7J.
答:(1)通过R2的电流为0.3A,R2的阻值为20Ω,R2的电功率为1.8W;
(2)设通电时间t=1s,则电路中消耗的总电能为2.7J,方法如上所示.
解析分析:由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压.
(1)根据串联电路的电流特点和欧姆定律可求通过R2的电流,再根据欧姆定律可求R2的阻值,利用P=UI可求R2的电功率;
(2)要求电路消耗的电能需知道通电时间:方法一,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,根据W=UIt可求电路消耗的总电能;方法二,根据P=UIt求出两电阻消耗的电能,两者之和即为电路中消耗的总电能.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用,是一道开放性的题目,平时练习时要注意方法的灵活性.