
解:(1)只閉合S
1時(shí),如甲圖,電路中只有R
1,U=U
1=12V,
I=I
1=

=

=0.5A,
(2)只閉合S
3時(shí),如乙圖,電路中只有R
2,
I
2=

=

=0.1A,
P
2=UI
2=12V×0.1A=1.2W;
(3)電路中電阻R
1、R
3同時(shí)都有電流通過(guò):①只閉合電鍵S
2,電阻R
1、R
3串聯(lián);②只斷開(kāi)電鍵S
2,電阻R
1、R
3并聯(lián).
①當(dāng)電阻R
1、R
3串聯(lián)時(shí),如丙圖,
因?yàn)镮
max=

=

=0.5安,所以電流達(dá)不到電流表兩個(gè)量程的最大值;
因?yàn)殡娫措妷篣=12伏,所以電壓U
1達(dá)不到電壓表0~15伏量程的最大值.
當(dāng)U
1=3伏時(shí),達(dá)到電壓表0~3伏量程的最大值.
U
3=U-U
1=12V-3V=9V,
此時(shí)電路中的電流:
I=

=

=0.125A,
R
3=

=

=72Ω;

②當(dāng)電阻R
1、R
3并聯(lián)時(shí),如丁圖,
I
1=

=

=0.5A,
當(dāng)I=3A時(shí),達(dá)到電流表0~3安的量程的最大值,
I
3=I-I
1=3A-0.5A=2.5A,
R
3=

=

=4.8Ω;
因?yàn)殡娫措妷篣=12伏,所以電壓U
1達(dá)不到電壓表0~15伏量程的最大值.
當(dāng)I=0.6安時(shí),達(dá)到電流表0~0.6安量程的最大值.
I
3=I-I
1=0.6A-0.5A=0.1A,
R
3=

=

=120Ω=R
2(不作為替換電阻);
答:(1)當(dāng)只閉合電鍵S
1時(shí),電壓表示數(shù)為12伏,電流表的示數(shù)為0.5A;
(2)當(dāng)只閉合電鍵S
3時(shí),電阻 R
2消耗的電功率為1.2W;
(3)符合上述要求可能的定值電阻R
3的阻值為72Ω、4.8Ω.
分析:(1)分析電路圖,只閉合S
1時(shí),如甲圖,電路中只有R
1,知道電壓表的示數(shù)(R
1兩端的電壓),利用歐姆定律求通過(guò)R
1的電流(電流表的示數(shù));
(2)分析電路圖,只閉合S
3時(shí),如乙圖,電路中只有R
2,知道電源電壓和R
2的阻值,利用歐姆定律和電功率公式求R
2消耗的電功率;
(3)電路中電阻R
1、R
3同時(shí)都有電流通過(guò):①只閉合電鍵S
2,電阻R
1、R
3串聯(lián),如圖丙;②只斷開(kāi)電鍵S
2,電阻R
1、R
3并聯(lián),如圖丁.根據(jù)達(dá)到電壓表或電流表最大量程、且兩個(gè)電阻都有電流通過(guò),求出R
3的阻值.
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵:一是根據(jù)開(kāi)關(guān)開(kāi)閉畫出等效電路圖幫助分析,二是靈活運(yùn)用歐姆定律和串并聯(lián)電路的特點(diǎn).