Question

【題目】如圖甲所示電路中，R1＝R2＝R3＝10Ω，S斷開(kāi)時(shí)，電壓表示數(shù)為16V，S閉合時(shí)，示數(shù)為10V，若電壓表可視為理想的，求：

（1）電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻各為多大？

（2）閉合S前后R1消耗的功率分別多大？

（3）若將原電路改為下圖乙所示電路，其他條件不變，則S斷開(kāi)和閉合時(shí)電壓表的示數(shù)分別為多大？

Answer 1

【答案】（1）E=20V，r=5Ω（2）6.4W；2.5W（3）斷開(kāi)8V；閉合5V

【解析】試題分析：當(dāng)斷開(kāi)S時(shí)， 中電流可視為零（因理想伏特表內(nèi)阻可視為無(wú)限大），兩端電壓也可視為零，故伏特表指示的是電源的路端電壓．當(dāng)閉合S時(shí)，伏特表指示的是兩端電壓，外電路結(jié)構(gòu)是： 與并聯(lián)，再跟串聯(lián)，結(jié)合閉合電路歐姆定律求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；通過(guò)功率的公式分別求出閉合s前后消耗的功率．S斷開(kāi)，電壓表測(cè)的是兩端電壓；S閉合，電壓表測(cè)的是、并聯(lián)后的電壓．

（1）在圖甲中，當(dāng)斷開(kāi)S時(shí)， 中電流可視為零（因理想伏特表內(nèi)阻可視為無(wú)限大），兩端電壓也可視為零，

故伏特表指示的是電源的路端電壓．又此時(shí)外電路是串聯(lián)，所以，電路中總電流：

由閉合電路歐姆定律得①，

當(dāng)閉合S時(shí)，伏特表指示的是R2兩端電壓，外電路結(jié)構(gòu)是：R1與R3并聯(lián)，再跟R2串聯(lián)，此時(shí)電路中總電流：

外電路總電阻為：

②，由①②得：

（2）閉合S前后， 消耗的功率分別為：

（3）S斷開(kāi)：電壓表測(cè)的是R1兩端電壓：U=0.08×100=8V

S閉合：電壓表測(cè)的是并聯(lián)后的電壓：U=0.1×50=5V