Question

电阻R₁和R₂各自的电压与电流的关系如图1所示．
（1）电阻R₁的阻值为    Ω．
（2）如果把R₁和R₂两个电阻并联成图2所示电路时，电压表读数3V．电阻R₁、R₂在1 min内消耗的电能之和是    J．
（3）如果将电阻R₁和R₂串联，接在4V的电源两端时，电阻R₂的电功率是     W．

Answer

（1）图象中横坐标表示电流，纵坐标表示电压，要算电阻R1的阻值，可先从图象中找出R1对应的一组电流-电压值，然后根据欧姆定律的变形公式R=就可以计算出电阻R1阻值的大小；
（2）两电阻消耗的总电能W=W1+W2，所以要算两电阻消耗的电能之和，就需要先分别算出两电阻各自消耗的电能是多少．计算电能的公式为W=UIt，题中已知电压为3V，时间为1min，所以要算电能，需要先知道当电压为3V时，两电阻中的电流各自是多少．它们各自的电流可从图1中找出：当纵坐标为3V时，看R1和R2各自所对应的横坐标分别是多少，则它们的电流就是多少；
（3）要算R2消耗的电功率，就必须先找出R1和R2串联时R2两端的电压和通过的电流．而要从图1中找出此时R2两端的电压和通过的电流，我们就需要利用串联电路的电流规律和电压规律来分析：因为串联电路各处的电流都相等，串联电路两端的总电压等于各电阻两端电压之和，所以我们应从图1中找出当R1的电流和R2的电流相等且R1的电压与R2的电压之和等于4V时，才是此时R1和R2串联接在4V电源两端时的电流和各自两端的电压．找出R2的电流和电压以后，就可以利用电功率公式P=UI计算出R2消耗的电功率了．
【解析】
（1）从图象中可以看出，当R1两端电压为6V时，通过的电流为0.4A，
因此电阻R1的阻值：R1===15Ω．
（2）从图象中可以看出，当电压为3V时，通过R1的电流是0.2A，通过R2的电流是0.4A，
则R1在1min内消耗的电能：W1=UI1t=3V×0.2A×60s=36J，
R2在1min内消耗的电能：W2=UI2t=3V×0.4A×60s=72J，
它们消耗的总电能：W=W1+W2=36J+72J=108J．
（3）串联时电流处处相等，总电压等于各电阻电压之和．分析图象可知，符合两电阻通过的电流相等且电压之和为4V条件的是电流为0.2A时．当电流为0.2A时，R1两端的电压是3V，R2两端的电压是1V，
则R2消耗的电功率：P2=U2′I2′=1V×0.2A=0.2W．
故答案为：（1）15，（2）108，（3）0.2．