Question

5．如图所示电路，电源电压保持恒定，只闭合开关S₁，电压表示数为2V，电流表示数为0.2A；将电压表和电流表的位置对调后，同时闭合S₁和S₂，电压表示数为6V，则电阻R₂的阻值为20Ω，电阻R₁的实际功率变化了3.2W．

Answer 1

分析 （1）只闭合开关S₁时，两电阻串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出R₁的阻值，根据P=UI求出R₁的功率，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压；
（2）将电压表和电流表的位置对调后，同时闭合S₁和S₂时，两电阻并联，电压表测电源的电压，根据电源的电压不变得出等式即可求出R₂的阻值，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电阻R₁的实际功率，进一步求出电阻R₁的实际功率变化量．

解答 解：（1）只闭合开关S₁时，两电阻串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，
R₁的功率：
P₁=U₁I=2V×0.2A=0.4W，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=U₁+U₂=U₁+IR₂=2V+0.2A×R₂；
（2）将电压表和电流表的位置对调后，同时闭合S₁和S₂时，两电阻并联，电压表测电源的电压，
则电源的电压U=6V，
因电源的电压不变，
所以，6V=2V+0.2A×R₂，
解得：R₂=20Ω，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电阻R₁的实际功率：
P₁′=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（6V）^{2}}{10Ω}$=3.6W，
则电阻R₁的实际功率变化量：
△P₁=P₁′-P₁=3.6W-0.4W=3.2W．
故答案为：20；3.2．

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、电功率公式的应用，关键是两开关闭合、电表互换后电路连接方式的判断．