Question

3．如图所示，电源电压6V恒定，闭合S、断开S₁，电流表读数为0.2A；若再闭合S₁，发现电流表示数变化0.3A，则R₁的阻值为20Ω，R₂消耗的功率是1.2W，此时10s内整个电路消耗的电能是30J．

Answer 1

分析 由电路图可知，闭合S、断开S₁时，电路为R₂的简单电路，电流表测通过R₂的电流；再闭合S₁，两电阻并联，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，根据并联电路的电流特点可知电流表变化的示数即为通过R₁的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R₁的阻值，根据P=UI求出R₂消耗的功率，利用W=UIt求出10s内整个电路消耗的电能．

解答 解：由电路图可知，闭合S、断开S₁时，电路为R₂的简单电路，电流表测通过R₂的电流，即I₂=0.2A；
再闭合S₁，两电阻并联，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，电流表变化的示数即为通过R₁的电流I₁=0.3A，
干路电流I=I₁+I₂=0.3A+0.2A=0.5A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁的阻值：
R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，
R₂消耗的功率：
P₂=UI₂=6V×0.2A=1.2W，
10s内整个电路消耗的电能：
W=UIt=6V×0.5A×100s=30J．
故答案为：20；1.2；30．

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功公式、电功率公式的应用，知道电流表变化的示数即为通过R₁的电流较为关键．