Question

如图所示电路图中，R为定值电阻，R'为电阻箱．先将开关S拨到触点1，调节电阻箱阻值R'=20Ω时，电流表示数I₁=0.3A．再将开关S拨到触点2，电流表示数变为I₂=0.2A．
（1）求电源电压U；
（2）求定值电阻R的阻值；
（3）开关S拨到触点2时，定值电阻R消耗的功率P是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）开关S拨到触点1时，电路为电阻箱的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）开关S拨到触点2时，定值电阻R与电阻箱串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出定值电阻R的阻值；
（3）根据P=I²R求出开关S拨到触点2时，定值电阻R消耗的功率．
解答：解：（1）开关S拨到触点1时，电路为电阻箱的简单电路，电流表测电路中的电流，
根据欧姆定律可得，电源的电压：
U=I₁R′=0.3A×20Ω=6V；
（2）开关S拨到触点2时，定值电阻R与电阻箱串联，电流表测电路中的电流，
电路中的总电阻：
R===30Ω，
∵串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，
∴R=R-R′=30Ω-20Ω=10Ω；
（3）开关S拨到触点2时，定值电阻R消耗的功率：
P=I₂²R=（0.2A）²×10Ω=0.4W．
答：（1）电源电压是6V；
（2）定值电阻R的阻值为10Ω；
（3）开关S拨到触点2时，定值电阻R消耗的功率是0.4W．
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清开关S拨到不同的触点时电路的工作状态是关键．