Question

20．如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定不變，R₂=30Ω，通過R₁的電流隨它兩端電壓變化關(guān)系如圖乙所示，當(dāng)S₁、S₂、S₃均閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.5A，則下列計(jì)算正確的是（　�。�

• A． R₁的阻值大小是20Ω
• B． 當(dāng)S₁、S₂、S₃均閉合時(shí)，則通過電阻R₂的電流是0.3A
• C． 電源電壓是6V
• D． 當(dāng)S₁閉合，S₂、S₃斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為0.15A，則R₃消耗的功率是0.225W

Answer 1

分析 （1）橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)電壓值，縱坐標(biāo)對(duì)應(yīng)電流值，從圖象中，任意找出一組電壓值和電流值，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$就可以算出電阻；
（2）當(dāng)S₁、S₂、S₃均閉合時(shí)，電阻R₃短路，電阻R₁和R₂并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，算出總電阻，根據(jù)U=IR計(jì)算出電源電壓；
（3）當(dāng)S₁閉合，S₂、S₃斷開時(shí)，電阻R₁斷路，電阻R₂和R₃串聯(lián)，電流表測(cè)電路電流，求出電阻R₃兩端電壓，根據(jù)P=UI計(jì)算出電功率．

解答 解：
（1）在R₁的電流隨它兩端電壓變化關(guān)系圖象中任意找出一組電壓值和電流值，
由I=$\frac{U}{I}$，
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2V}{0.1A}$=20Ω；故A正確；
（2）S₁、S₂、S₃均閉合時(shí)，電阻R₃短路，電阻R₁和R₂并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，
根據(jù)并聯(lián)電阻的特點(diǎn)，電路總電阻為R=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{20Ω×30Ω}{20Ω+30Ω}$=12Ω
電源電壓U=IR=0.5A×12Ω=6V；故C正確；
根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得此時(shí)通過電阻R₂的電流：
I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{6V}{30Ω}$=0.2A；故B錯(cuò)誤；
（3）S₁閉合，S₂、S₃斷開時(shí)，電阻R₁斷路，電阻R₂和R₃串聯(lián)，電流表測(cè)電路電流，
電阻R₂兩端電壓為：U₂=IR₂=0.15A×30Ω=4.5V
所以電阻R₃兩端電壓為：U₃=U-U₂=6V-4.5V=1.5V
電阻R₃消耗的功率P₃=U₃I=1.5V×0.15A=0.225W，故D正確．
故選ACD．

點(diǎn)評(píng) 本題比較復(fù)雜，尤其是開關(guān)的閉合或斷開時(shí)電路結(jié)構(gòu)的變化，是中學(xué)生出錯(cuò)最多的問題，解此類題目可以先把原圖用鉛筆畫出，開關(guān)變化時(shí)，把斷路和短路的部分用橡皮擦掉，分析剩余的電路，一般就會(huì)比較直觀明了．