Question

15．如图所示，电阻R₁的阻值为20Ω，R₂为40Ω，当开关S断开时，电流表A的示数为0.1A，则：
（1）电源电压是多少？
（2）R₁消耗的功率是多少？10min电流通过R₂所做的功？
（3）若开关S闭合时，电流表A的示数为多少？

Answer 1

分析 （1）开关断开时，两电阻串联，根据欧姆定律可求电源电压；
（2）根据公式P=I²R可求R₁消耗的功率，根据公式W=I²Rt可求10min电流通过R₂所做的功；
（3）开关闭合时，电路为R₂的简单电路，再结合已知条件，运用欧姆定律可计算电路电流以及电流表的示数．

解答 解：（1）读图可知，当开关S断开时，两电阻串联，则电路中的总电阻R=R₁+R₂=20Ω+40Ω=60Ω，
又知道电流表A的示数为0.1安，
因为I=$\frac{U}{R}$，
所以电源电压：U=IR=0.1A×60Ω=6V．
（2）R₁消耗的功率P₁=I²R₁=（0.1A）²×20Ω=0.2W；
10min电流通过R₂所做的功W=I²R₂t=（0.1A）²×40Ω×10×60s=240J；
（3）当开关闭合时，电路为R₂的简单电路，电流表A和R₁被短路，所以电流表没有示数．
答：（1）电源电压是6V；
（2）R₁消耗的功率是0.2W；10min电流通过R₂所做的功为240J；
（3）若开关S闭合时，电流表A的示数为0．

点评 本题考查了电功率、电功以及欧姆定律公式在电路计算中的应用，关键是根据题意先判断出电路的连接特点，再运用公式进行计算．