題目:如圖所示,電流I=1.2安,I1=0.8安,電阻R2=60歐,通電時(shí)間為1分鐘。運(yùn)用學(xué)過的電學(xué)知識(shí),求出所能夠求出的電學(xué)物理量。
分析:
(1)依據(jù)題設(shè)條件和要求,首先根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點(diǎn),求得流過電阻R2的電流I2=I-I1=1.2安-0.8安=0.4安。
(2)根據(jù)I=Q/t,可求得通過電阻R1和R2的電量Q1和Q2以及通過整個(gè)電路的電量Q:
Q1=I1t=0.8安×60秒=4.6庫(kù);
Q2=I2t=0.4安×60秒=2.4庫(kù);
Q=Q1+Q2=4.8庫(kù)+2.4庫(kù)=7.2庫(kù).
(3)根據(jù)歐姆定律,求得電阻R2兩端電壓:
U2=I2R2=0.4安×60歐=24伏
(4)根據(jù)并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可以求得R1兩端電壓U1以及整個(gè)電路兩端的電壓U:
U=U1=U2=24伏.
(5)根據(jù)歐姆定律可以求得R1的阻值以及R1、R2并聯(lián)的總電阻R:
R1=U1/I1=24伏/0.8安=30歐;
R=U/I=24伏/1.2安=20歐。
(6)根據(jù)公式W=UIt可以分別求出電流通過R1和R2所做的功W1、W2以及電流通過整個(gè)電路所做的功W:
W1=U1I1t=24伏×0.8安×60秒=1152焦;
W2=U2I2t=24伏×0.4安×60秒=576焦;
W=W1+W2=1152焦+576焦=1728焦。
(7)根據(jù)公式P=UI,可以求出R1和R2的電功率P1、P2及整個(gè)電路的電功率P:
P1=U1I1=24伏×0.8安=19.2瓦;
P2=U2I2=24伏×0.4安=9.6瓦;
P=P1+P2=19.2瓦+9.6瓦=28.8瓦。
(8)根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt,可以求出電流通過R1、R2放出的熱量Q1、Q2以及電流通過整個(gè)電路放出的熱量Q:
Q1=I12R1t=(0.8安)2×30歐×60秒=1152焦;
Q2=I22R2t=(0.4安)2×60歐×60秒=576焦;
Q=Q1+Q2=1152焦+576焦=1728焦。
以上只是對(duì)這道題的簡(jiǎn)要分析。其中有些物理量的計(jì)算還可運(yùn)用多種方法,如根據(jù)W=Pt計(jì)算電功;運(yùn)用P=U2/R計(jì)算電功率;由Q=W計(jì)算熱量等等?梢钥闯觯@道題雖難度不大,但知識(shí)覆蓋面廣,留給學(xué)生的思維空間大,在物理復(fù)習(xí)中,對(duì)拓展學(xué)生創(chuàng)新思維,實(shí)施素質(zhì)教育十分有益。
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