Question

14．如图所示，电源电压恒定，R₁=30Ω，R₂=60Ω，当开关S₃闭合，S₁、S₂都断开时，电流表的示数为0.1A．
（1）求电源电压和通电一分钟电流对R₁所做的功．
（2）当开关S₃断开，S₁、S₂都闭合时，求：电流表的示数、电路消耗的总功率．

Answer 1

分析 （1）分析清楚电路结构，应用串联电路特点与欧姆定律求出电源电压，应用电功公式求出电流做功．
（2）分析清楚电路结构，应用并联电路特点与欧姆定律可以求出电流表示数，然后应用P=UI可以求出总功率．

解答 解：（1）当开关S₃闭合，S₁、S₂都断开时，R₁与R₂串联，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电阻两端电压：
U₁=IR₁=0.1A×30Ω=3V，
U₂=IR₂=0.1A×60Ω=6V，
电源电压：U=3V+6V=9V，
电流对R₁所做的功：W₁=U₁I₁t=U₁It=3V×0.1A×60s=180J；
（2）当开关S₃断开，S₁、S₂都闭合时，R₁与R₂并联，电流表测干路电流，
电流表示数：I=I₁+I₂=$\frac{U}{{R}_{1}}$+$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{9V}{30Ω}$+$\frac{9V}{60Ω}$=0.45A，
电路消耗的总功率：P=IU=0.45A×9V=4.05W；
答：（1）电源电压为9V，通电一分钟电流对R₁所做的功为180J．
（2）当开关S₃断开，S₁、S₂都闭合时，电流表的示数为0.45A，电路消耗的总功率为4.05W．

点评 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用，关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别．