Question

如圖，R₁=10Ω，開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電壓表示數(shù)為6V，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電壓表示數(shù)為2V，求：
（1）開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電路的總電流為多大？
（2）電阻R₂的阻值多大？
（3）開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)與閉合時(shí)，R₁消耗的電功率之比是多少？

Answer 1

解：（1）開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，R₁和R₂的串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)R₁兩端的電壓，電壓表示數(shù)為2V，則U₁=2V．
電路的總電流I=I₁===0.2A；
答：開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電路的總電流為0.2A．
（2）開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，R₂被短路，電源電壓全部加在R₁上，所以電源電壓為6V；
當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，R₁和R₂的串聯(lián)在電路中，
U₂=U-U₁=6V-2V=4V；R₂===20Ω；
答：電阻R₂的阻值為20Ω．
（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，R₁和R₂的串聯(lián)在電路中，R₁消耗的電功率為P′=U₁I₁=2V×0.2A=0.4W；
當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電源電壓全部加在R₁上，R₁消耗的電功率為P″===3.6W；
∴===1：9；
答：開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)與閉合時(shí)，R₁消耗的電功率之比是1：9．
分析：首先根據(jù)開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)分析電路的連接方式，然后根據(jù)電路特點(diǎn)結(jié)合歐姆定律、電功率公式計(jì)算電流、R₂的阻值、電功率．
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)電路連接方式的掌握和運(yùn)用歐姆定律、電功率的公式及串聯(lián)電路特點(diǎn)求解有關(guān)物理量的能力．