6. 电阻$R_1$、$R_2$电流与电压的关系图线如图甲所示。

(1) 电阻$R_1$的阻值为多大?
(2) 如果把$R_1$、$R_2$两个电阻接入如图乙所示的电路,闭合开关后电流表的示数为$0.2\ A$。
求:① 电阻$R_2$的电功率;② 电阻$R_1$、$R_2$在1 min产生的热量之和。
(1) 电阻$R_1$的阻值为多大?
(2) 如果把$R_1$、$R_2$两个电阻接入如图乙所示的电路,闭合开关后电流表的示数为$0.2\ A$。
求:① 电阻$R_2$的电功率;② 电阻$R_1$、$R_2$在1 min产生的热量之和。
答案:6.(1)10 Ω (2)①0.2 W ②36 J
解析:
解:(1)由图甲可知,当$U_1=2.0\ V$时,$I_1=0.2\ A$,根据$I=\frac{U}{R}$可得,$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{2.0\ V}{0.2\ A}=10\ \Omega$。
(2)①由图乙可知,$R_1$、$R_2$串联,电流表测电路中的电流,$I=0.2\ A$。由图甲可知,此时$U_2=1.0\ V$,则$R_2$的电功率$P_2=U_2I=1.0\ V×0.2\ A=0.2\ W$。
②由图甲可知,此时$U_1=2.0\ V$,总电压$U=U_1+U_2=2.0\ V + 1.0\ V=3.0\ V$,时间$t=1\ min=60\ s$,产生的热量之和$Q=W=UIt=3.0\ V×0.2\ A×60\ s=36\ J$。
(1)$10\ \Omega$
(2)①$0.2\ W$ ②$36\ J$
(2)①由图乙可知,$R_1$、$R_2$串联,电流表测电路中的电流,$I=0.2\ A$。由图甲可知,此时$U_2=1.0\ V$,则$R_2$的电功率$P_2=U_2I=1.0\ V×0.2\ A=0.2\ W$。
②由图甲可知,此时$U_1=2.0\ V$,总电压$U=U_1+U_2=2.0\ V + 1.0\ V=3.0\ V$,时间$t=1\ min=60\ s$,产生的热量之和$Q=W=UIt=3.0\ V×0.2\ A×60\ s=36\ J$。
(1)$10\ \Omega$
(2)①$0.2\ W$ ②$36\ J$
7. 电阻温度计是由半导体材料制成的。如图甲所示是某半导体电阻$R$随温度变化的关系图像。根据这种半导体电阻的特性,某同学设计了如图乙所示的电路,可通过电压表来测定电水壶中水温的装置,所用器材有:半导体电阻$R$、稳压电源、电压表(0~3 V)、开关、定值电阻$R_0(10\ \Omega)$、导线若干。

(1) 当水温为$20\ \degree C$时,电压表的示数为$1\ V$,电源电压是多少伏?
(2) 当电压表的示数为$2\ V$时,电热水壶中的水温是多少摄氏度?
(3) 当水温为$100\ \degree C$时,电阻$R_0$在50 s内产生的电热是多少焦?
(1) 当水温为$20\ \degree C$时,电压表的示数为$1\ V$,电源电压是多少伏?
(2) 当电压表的示数为$2\ V$时,电热水壶中的水温是多少摄氏度?
(3) 当水温为$100\ \degree C$时,电阻$R_0$在50 s内产生的电热是多少焦?
答案:7.(1)6 V (2)40 ℃ (3)45 J
解析:
解:(1)由图甲可知,当水温为$20\ \degree C$时,$R = 50\ \Omega$。
电路中$R$与$R_0$串联,电压表测$R_0$两端电压$U_0 = 1\ V$,$R_0 = 10\ \Omega$。
电路电流$I=\frac{U_0}{R_0}=\frac{1\ V}{10\ \Omega}=0.1\ A$。
$R$两端电压$U_R=IR=0.1\ A×50\ \Omega=5\ V$。
电源电压$U=U_R + U_0=5\ V + 1\ V=6\ V$。
(2)当电压表示数$U_0' = 2\ V$时,电路电流$I'=\frac{U_0'}{R_0}=\frac{2\ V}{10\ \Omega}=0.2\ A$。
$R$两端电压$U_R'=U - U_0'=6\ V - 2\ V=4\ V$。
此时$R=\frac{U_R'}{I'}=\frac{4\ V}{0.2\ A}=20\ \Omega$。
由图甲可知,$R = 20\ \Omega$时水温为$40\ \degree C$。
(3)由图甲可知,水温$100\ \degree C$时,$R = 10\ \Omega$。
电路总电阻$R_{总}=R + R_0=10\ \Omega + 10\ \Omega=20\ \Omega$。
电路电流$I''=\frac{U}{R_{总}}=\frac{6\ V}{20\ \Omega}=0.3\ A$。
$R_0$产生的电热$Q=I''^2R_0t=(0.3\ A)^2×10\ \Omega×50\ s=45\ J$。
(1)6 V
(2)40 ℃
(3)45 J
电路中$R$与$R_0$串联,电压表测$R_0$两端电压$U_0 = 1\ V$,$R_0 = 10\ \Omega$。
电路电流$I=\frac{U_0}{R_0}=\frac{1\ V}{10\ \Omega}=0.1\ A$。
$R$两端电压$U_R=IR=0.1\ A×50\ \Omega=5\ V$。
电源电压$U=U_R + U_0=5\ V + 1\ V=6\ V$。
(2)当电压表示数$U_0' = 2\ V$时,电路电流$I'=\frac{U_0'}{R_0}=\frac{2\ V}{10\ \Omega}=0.2\ A$。
$R$两端电压$U_R'=U - U_0'=6\ V - 2\ V=4\ V$。
此时$R=\frac{U_R'}{I'}=\frac{4\ V}{0.2\ A}=20\ \Omega$。
由图甲可知,$R = 20\ \Omega$时水温为$40\ \degree C$。
(3)由图甲可知,水温$100\ \degree C$时,$R = 10\ \Omega$。
电路总电阻$R_{总}=R + R_0=10\ \Omega + 10\ \Omega=20\ \Omega$。
电路电流$I''=\frac{U}{R_{总}}=\frac{6\ V}{20\ \Omega}=0.3\ A$。
$R_0$产生的电热$Q=I''^2R_0t=(0.3\ A)^2×10\ \Omega×50\ s=45\ J$。
(1)6 V
(2)40 ℃
(3)45 J