Question

16．如图所示的电路中，电源电动势E=6.0V，内阻r=0.6Ω，电阻R₂=2Ω．当开关S断开时，电流表的示数为1.5A，电压表的示数为3.0V．试求：
（1）电阻R₁和R₃的阻值；
（2）当S闭合后，电阻尺R₁消耗的电功率．

Answer 1

分析 （1）当开关S断开时，由欧姆定律可求得R₃．由闭合电路欧姆定律求出R₁．
（2）当S闭合后，先求出外电路总电阻，再由闭合电路欧姆定律求出总总电流，即可求解R₁消耗的电功率．

解答 解：（1）当开关S断开时，由欧姆定律得：
  R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{3}{1.5}$=2Ω
由闭合电路欧姆定律得 I₃=$\frac{E}{{R}_{1}+{R}_{3}+r}$
变形得 R₁=$\frac{E}{{I}_{3}}$-R₃-r=1.4Ω
（2）当S闭合后，电路的总电阻 R=R₁+r+$\frac{{R}_{2}{R}_{3}}{{R}_{2}+{R}_{3}}$=3Ω
由闭合电路欧姆定律得 I=$\frac{E}{R}$=2A
R₁消耗的电功率 P₁=I²R₁=5.6W
答：
（1）电阻R₁和R₃的阻值分别为1.4Ω和2Ω；
（2）当S闭合后，电阻R₁消耗的电功率为5.6W．

点评 此题要灵活应用闭合电路的欧姆定律求解；据开关的闭合情况，分类求解，注意同一物理量的区别．