题目内容
【题目】在如左图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，闭合电键S，两电流表的示数分别为0.6A和0.3A。
（1）求电源电压U。通过电阻R2的电流I2。
（2）现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个，替换前后，只有一个电流表的示数发生了变化，且电源的电功率变化了1.2W。求电阻R0的阻值。
（3）如果将R1、R2、R0接在如图所示的电路中，电源电压不变，则电路消耗总电功率的最大值是多少W?
【答案】（1）0.3A；（2）R0的阻值为12Ω或60Ω；（3）6.6W
【解析】
（1）如图两电阻并联，两电流表的示数分别为0.6A和0.3A，由图知电表A测量干路电流，A1测量R1的电流，由并联电路的电流特点知，干路电流大于支路电流，所以通过R1的电流为I1=0.3A，干路电流为I=0.6A；
则
得R1两端的电压，即电源电压为：
；
通过电阻R2的电流为：
；
（2）用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个，替换前后，只有一个电流表的示数发生了变化，只能是替换了R2，由于支路互不影响，此时通过R1的电流不变，所以只有干路电流变化，即电表A示数变化；
电压不变，通过R1的电流不变，所以R1的电功率不变，已知电源的电功率变化了1.2W，应为R2（替换后为R0）的功率变化了1.2W；
替换前R2的功率为：
，
替换后的功率可能为：
或
；
根据
得，电阻R0的阻值为：
或
；
（3）如果将R1、R2、R0接在如右图所示的电路中，电源电压不变仍为6V，分析右电路图，在开关S、S1、S2都闭合的情况下，三个电阻并联，且当R0的阻值为12Ω时，总电阻最小，由知，此时电功率最大；
由于电源电压仍为6V，通过R1、R2的电流相等，功率也相等，故得：
；
R0的功率取较大值，即：
；
总功率等于各电阻的功率之和，所以电路消耗总电功率的最大值是：
。
科学实验活动册系列答案
