Question

3．如图所示的电路，电源电压为3V保持不变．当只有S闭合时，电流表示数为0.4A；当S、S₁都闭合时电流表示数为0.6A．求：
（1）电阻R₂的阻值多大？
（2）S、S₁都闭合时，电阻R₁消耗的功率为多大？
（3）只有S闭合时，电路1min消耗的电能为多少？

Answer 1

分析 （1）当只有S闭合时，电路为R₂的简单电路，电流表测通过R₂的电流，根据欧姆定律求出电阻R₂的阻值；
（2）S、S₁都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R₂的电流不变，利用并联电路的电流特点求出通过R₁的电流，根据并联电路的电压特点和P=UI求出电阻R₁消耗的功率；
（3）根据W=UIt求出只有S闭合时电路1min消耗的电能．

解答 解：（1）当只有S闭合时，电路为R₂的简单电路，电流表测通过R₂的电流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电阻R₂的阻值：
R₂=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{3V}{0.4A}$=7.5Ω；
（2）S、S₁都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过R₂的电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R₁的电流：
I₁=I-I₂=0.6A-0.4A=0.2A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电阻R₁消耗的功率：
P₁=UI₁=3V×0.2A=0.6W；
（3）只有S闭合时电路1min消耗的电能：
W=UI₂t=3V×0.4A×60s=72J．
答：（1）电阻R₂的阻值为7.5Ω；
（2）S、S₁都闭合时，电阻R₁消耗的功率为0.6W；
（3）只有S闭合时，电路1min消耗的电能为72J．

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，是一道较为简单的题目．