Question

在初中物理學習中，曾經(jīng)學過一種方法--“等效替代”．如圖（1）所示，如果用一個電阻R替代兩個電阻R₁、R₂接入電路后，整個電路中的各個物理量保持不變，則電阻R就可以等效替代電阻R₁、R₂并聯(lián)．電阻R的大小就等于電阻R₁、R₂并聯(lián)后的總電阻．（圖2中R₁=20Ω，R₂=30Ω，R₃=18Ω，U_并=15V）
請你根據(jù)這個思路，計算圖（2）中開關(guān)閉合后
（1）電路中的總電阻；
（2）電流表的示數(shù)；
（3）整個電路消耗的總功率．

Answer 1

解：（1）∵并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，
∴R_并===12Ω，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴電路中的總電阻：
R=R_并+R₃=12Ω+18Ω=30Ω；
（2）由歐姆定律可得，電流表的示數(shù)：
I===0.2A；
（3）整個電路消耗的總功率：
P=UI=15V×0.2A=3W．
答：（1）電路中的總電阻為30Ω；
（2）電流表的示數(shù)為0.2A；
（3）整個電路消耗的總功率為3W．
分析：（1）根據(jù)電阻的并聯(lián)和串聯(lián)求出電路中的總電阻；
（2）根據(jù)歐姆定律求出電流表的示數(shù)；
（3）利用P=UI求出整個電路消耗的總功率．
點評：本題考查了電阻的串聯(lián)和并聯(lián)以及歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是理解和應(yīng)用“等效替代”求出電路中的總電阻．