Question

13．如圖所示，電阻R₁為20Ω，開關(guān)S閉合時，電流表示數(shù)為0.6A；開關(guān)S斷開時，電流表示數(shù)為0.2A．求：
（1）電源電壓；
（2）電阻R₂的阻值．
（3）通電1min電流對R₁做的功．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，開關(guān)S斷開時，電路為R₂的簡單電路，電流表測通過R₂的電流；開關(guān)S閉合時，兩電阻并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響可知通過R₂的電流不變，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過R₁的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）根據(jù)歐姆定律求出電阻R₂的阻值；
（3）根據(jù)W=UIt求出通電1min電流對R₁做的功．

解答 解：（1）由電路圖可知，開關(guān)S斷開時，電路為R₂的簡單電路，電流表測通過R₂的電流，即I₂=0.2A；
開關(guān)S閉合時，兩電阻并聯(lián)，電流表測干路電流，即I=0.6A，
因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，
所以，通過R₂的電流不變，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過R₁的電流：
I₁=I-I₂=0.6A-0.2A=0.4A，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=I₁R₁=0.4A×20Ω=8V；
（2）電阻R₂的阻值：
R₂=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{8V}{0.2A}$=40Ω；
（3）通電1min電流對R₁做的功：
W₁=UI₁t=8V×0.4A×60s=192J．
答：（1）電源電壓為8V；
（2）電阻R₂的阻值為40Ω；
（3）通電1min電流對R₁做的功為192J．

點評 本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功公式的應用，要注意開關(guān)閉合、斷開時通過R₂的電流不變．