Question

在圖所示的電路中，電源電壓為220V；R₁、R₂、R₃為定值電阻，但是它們的具體電阻數(shù)值都沒(méi)有標(biāo)注，知道它們電阻的可能值是44Ω、88Ω、176Ω或220Ω．閉合開(kāi)關(guān)S，在斷開(kāi)S₁、S₂與閉合S₁、S₂兩種狀態(tài)下，電流表的示數(shù)之比為1∶10．電路消耗電功率有四種可能的情況，其中消耗電功率的最大值是1100W．求：

(1)R₂的電阻值．

(2)在開(kāi)關(guān)S閉合，S₁、S₂斷開(kāi)的狀態(tài)下，電壓表示數(shù)可能的值各是多少？

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí)，R1、R2、R3并聯(lián)，此時(shí)電路消耗的電功率最大．則　　I并＝＝＝5A　　R并＝＝＝44Ω 　　當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S1，S2斷開(kāi)時(shí)，R1、R2、R3串聯(lián) 　　∵＝　　∴I串＝0.5A　　R串＝＝＝440Ω(這是選擇電阻的方法) 　　根據(jù)以上計(jì)算，可以確定三個(gè)電阻應(yīng)選：88Ω、176Ω、176Ω． 　　電路消耗電功率有四種狀態(tài)．由P＝可知，在電源電壓一定的條件下，電功率P的大小只取決于電阻R的大�。�(根據(jù)電功率的四種來(lái)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)達(dá)到電路的四種狀態(tài)) 　�、佼�(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí)，電路如圖甲； 　�、诋�(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S1、S2斷開(kāi)時(shí)，電路如圖乙， 　�、郛�(dāng)開(kāi)關(guān)S、S2閉合，S1斷開(kāi)時(shí)，電路如圖丙； 　　④當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，電路如圖丁． 　　由圖丙、丁看出，若R1＝R3，電路只有三種工作狀態(tài)，因此R1、R3不能同時(shí)是176Ω，所以R2只能是176Ω．(通過(guò)電路圖來(lái)判斷R2的取值) 　　(2)電阻連接的順序只有兩種情況： 　　R1＝88Ω，R2＝176Ω，R3＝176Ω或R1＝176Ω，R2＝176Ω，R3＝88Ω 　　當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S1、S2斷開(kāi)時(shí)，R1、R2、R3串聯(lián)，I串＝0.5A；電壓表測(cè)量的是R1兩端的電壓： 　　當(dāng)R1＝88Ω時(shí)：U1＝I串R1＝0.5A×88Ω＝44V 　　當(dāng)R1＝176Ω時(shí)：＝I串＝0.5A×176Ω＝88V 　　因此，電壓表示數(shù)的可能值是：44V和88V． 　　答案：R2的阻值為176Ω，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S1、S2斷開(kāi)的狀態(tài)下，電壓表的可能值為44V和88V． 　　思路分析：本題中提到了電阻的可能值；電路消耗電功率的可能值；電壓表示數(shù)的可能值．所以此題不是單純的計(jì)算題，要從這三個(gè)“可能”為切入點(diǎn)進(jìn)行分析，從而判斷電阻的選擇(選擇電阻的可能是解題關(guān)鍵)，電路消耗功率的四種情況及求出電壓表的可能值來(lái)．