Question

1．如圖所示的電路中，電源電壓保持12伏不變，開關(guān)S閉合時(shí)．電流表A的示數(shù)為0.3安，開關(guān)S斷開時(shí)．電流表A的示數(shù)為0.1安．求：
（1）R₁和R₂的阻值．
（2）開關(guān)S斷開時(shí)，電阻R₁的電功率．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電阻R₂被短路不連入電路，電路中只有電阻R₁，R₁兩端的電壓等于電源電壓，電流表測(cè)量的是通過(guò)電阻R₁的電流，可利用公式R=$\frac{U}{I}$計(jì)算電阻R₁的阻值；當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電阻R₁R₂串聯(lián)，電流表測(cè)量的是整個(gè)電路中的電流，知道電源電壓和電路中的電流，可利用歐姆定律計(jì)算出總電阻，又知道電阻R₁的阻值，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)計(jì)算出電阻R₂的阻值．
（2）知道開關(guān)S斷開時(shí)，電阻R₁的阻值、電路中的電流，可利用公式P=I²R計(jì)算電阻R₁的電功率．

解答 解：（1）從圖可知，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電路中只有電阻R₁，R₁兩端的電壓等于電源電壓，電流表測(cè)量的是通過(guò)電阻R₁的電流，
因?yàn)閁₁=U=12V，I₁=0.3A，
所以電阻R₁的阻值為：R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{12V}{0.3A}$=40Ω；
當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電阻R₁R₂串聯(lián)，電流表測(cè)量的是整個(gè)電路中的電流，
因?yàn)镮=0.1A，
所以電路中的總電阻為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{12V}{0.1A}$=120Ω，
電阻R₂的阻值為：R₂=R-R₁=120Ω-40Ω=80Ω．
（2）當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，I=0.1A，R₁=40Ω，
電阻R₁的電功率為：
P=I²R=（0.1A）²×40Ω=0.4W．
答：（1）R₁和R₂的阻值分別為40Ω和80Ω．
（2）開關(guān)S斷開時(shí)，電阻R₁的電功率為0.4W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)歐姆定律、電功率公式、串聯(lián)電路電流和電壓特點(diǎn)的掌握和運(yùn)用，分析電路圖確定開關(guān)閉合（電路中只有電阻R₁）和斷開時(shí)（R₁R₂串聯(lián)）的電路組成是本題的關(guān)鍵．