Question

17．如圖所示電路中，電源電壓保持不變，電阻R₁的阻值為30?．當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁閉合、S₂斷開(kāi)時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A；當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂均閉合時(shí)，電流表示數(shù)變?yōu)?.5A．
求：（1）電源電壓；
（2）電阻R₂的阻值；
（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂均閉合時(shí)，電路消耗的總功率．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S₁，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂時(shí)，電路中只有電阻R₁，知道此時(shí)通過(guò)R₁的電流I₁；利用U=IR得到電阻R₁兩端電壓，也就是電源電壓；
（2）當(dāng)同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S₁和S₂時(shí)，兩電阻并聯(lián)，因?yàn)殡娫措妷罕３植蛔�，通過(guò)R₁的電流不變，電流表測(cè)量總電流，通過(guò)電阻R₂的電流等于總電流減去通過(guò)電阻R₁的電流，利用歐姆定律求R₂的阻值；
（3）已知電源電壓和干路電流，利用公式P=UI得到電路消耗的總功率．

解答 解：
（1）當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S₁，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂時(shí)，電路中只有電阻R₁，I₁=0.2A，
因?yàn)镮=$\frac{U}{R}$，
所以電源電壓為U=U₁=I₁R₁=0.2A×30Ω=6V；
（2）當(dāng)同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S₁和S₂時(shí)，兩電阻并聯(lián)，
因?yàn)殡娫措妷罕３植蛔�，電阻R₁不變，所以通過(guò)R₁的電流不變，
通過(guò)R₂的電流為I₂=I-I₁=0.6A-0.2A=0.4A，
由歐姆定律知，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.4A}$=15Ω；
（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂均閉合時(shí)，電路消耗的總功率為P=UI=6V×0.6A=3.6W．
答：
（1）電源電壓為6V；
（2）R₂的阻值為15Ω；
（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂均閉合時(shí)，電路消耗的總功率為3.6W．

點(diǎn)評(píng) 此題考查的是我們對(duì)并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律及其變形公式的掌握和應(yīng)用，知道前后兩次通過(guò)R₁的電流不變，是解答此題的關(guān)鍵．