Question

10．如圖所示，R₂=10Ω，開關(guān)S斷開時(shí)電流表的示數(shù)為0.3A，開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.5A．求：
（1）電源電壓；
（2）R₁的阻值．
（3）電路消耗的總功率．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，開關(guān)斷開時(shí)電路為R₂的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓；
（2）當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響可知通過R₂的電流不變，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過R₁的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出R₁的阻值．
（3）根據(jù)P=UI計(jì)算總功率．

解答 解：
（1）由電路圖可知，開關(guān)S斷開時(shí)電路為R₂的簡單電路，電流表測電路中的電流，
根據(jù)歐姆定律可得，電源的電壓：
U=I₂R₂=0.3A×10Ω=3V；
（2）當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電流表測干路電流，
并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，所以開關(guān)閉合時(shí)通過R₂的電流不變，
因?yàn)椴⒙?lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以通過R₁的電流：I₁=I-I₂=0.5A-0.3A=0.2A，
并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓都等于電源電壓，
所以R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{3V}{0.2A}$=15Ω．
（3）此時(shí)電路的總功率：
P=UI=3V×0.5A=1.5W．
答：（1）電源電壓為3V；
（2）R₁的阻值為15Ω．
（3）電路消耗的總功率為1.5W．

點(diǎn)評 本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用及電功率的計(jì)算，關(guān)鍵是知道并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響．