Question

【題目】如圖甲所示電路，當(dāng)開關(guān)S從接點(diǎn)2轉(zhuǎn)換到接點(diǎn)1時(shí)，電流表、電壓表對(duì)應(yīng)示數(shù)如圖乙所示，根據(jù)圖中信息求：
（1）電源電壓U和電阻R1的阻值；
（2）電阻R2的阻值；
（3）電路中消耗的最小功率．

Answer 1

【答案】
（1）當(dāng)開關(guān)接點(diǎn)1時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，由乙圖可知電源電壓U=6V；

此時(shí)電路中的電流I1=0.6A

所以電阻R1的阻值為：R1= = =10Ω

答：電源電壓為6V；電阻R1的阻值為10Ω

（2）當(dāng)開關(guān)接點(diǎn)2時(shí)，R1、R2串聯(lián)，電壓表的示數(shù)U1=2V，電路中的電流I2=0.2A；

電路中的總電阻R= = =30Ω，

電阻R2的阻值為：R2=R﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω

答：電阻R2的阻值為20Ω

（3）電路消耗的最小電功率為P小=UI2=6V×0.2A=1.2W

答：電路消耗的最小電功率為1.2W

【解析】由電路圖可知：①當(dāng)開關(guān)接點(diǎn)2時(shí)，R1、R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端的電壓，根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)可知此時(shí)電路中的電阻最大，根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)電路中的電流最小，電路消耗的電功率最小；②當(dāng)開關(guān)接點(diǎn)1時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)電源的電壓，此時(shí)電路中的電流最大，電路消耗的電功率最大．分別根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律，以及P=UI求出相關(guān)的物理量．
【考點(diǎn)精析】掌握歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式是解答本題的根本，需要知道歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．