Question

4．如圖所示的電路中采用新的干電池作為電源，電阻R₁的阻值為10歐．開關(guān)S閉合時(shí)，電流表A的示數(shù)如圖中的甲所示．開關(guān)S斷開時(shí)，電流表A的示數(shù)如圖中的乙所示．求：
（1）電源電壓U；
（2）電阻R₂的阻值．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，開關(guān)S斷開時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)通過(guò)R₁的電流，根據(jù)乙圖讀出R₁電流的可能值，根據(jù)歐姆定律分別求出電源的電壓，然后根據(jù)電源的電壓為一節(jié)干電池電壓1.5V的整數(shù)倍確定電源的電壓；
（2）由電路圖可知，開關(guān)S閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)結(jié)合通過(guò)R₁的電流確定干路電流的大小，進(jìn)一步求出通過(guò)R₂的電流，利用并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出R₂的阻值．

解答 解：（1）由電路圖可知，開關(guān)S斷開時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)通過(guò)R₁的電流，
由圖乙可知，通過(guò)R₁的電流可能為0.12A，也可能為0.6A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電源電壓的可能值：
U=I₁R₁=0.12A×10Ω=1.2V，U=I₁R₁=0.6A×10Ω=6V，
因電路中采用新的干電池作為電源，且一節(jié)干電池的電壓為1.5V，
所以，電源的電壓應(yīng)為1.5V的整數(shù)倍，
故電源的電壓應(yīng)為6V；
（2）由電路圖可知，開關(guān)S閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，且通過(guò)R₁的電流0.6A不變，
所以，甲圖中電流表的量程為0～3A，分度值為0.1A，示數(shù)I=1A，
則通過(guò)R₂的電流：
I₂=I-I₁=1A-0.6A=0.4A，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，R₂的阻值：
R₂=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.4A}$=15Ω．
答：（1）電源電壓為6V；
（2）電阻R₂的阻值為15Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是會(huì)根據(jù)干電池的電壓確定電源的電壓以及電流表的量程．