问题 计算题

如图甲所示的电路中,电源电压恒为6V,R2=30Ω,已知通过R1的电流随它两端电压变化关系如图乙所示,求:

(1)R1的阻值;

(2)当S1、S2、S3均闭合时,电流表的示数;

(3)当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.15A,此时R3消耗的功率。

答案

(1)20Ω.(2)0.5A.(3)0.225W

题目分析:(1)从乙图可知,当U1=4V时,I1=0.2A,

∴电阻R1的阻值为:R1=U1/ I1 ="4V" /0.2A ═20Ω.

(2)S1、S2、S3均闭合时,电阻R3短路,电阻R1和R2并联,电流表测干路电流;

∵R2=30Ω,R1=20Ω,

∴电路中的总电阻为:R="1/" (1 /R1 +1/ R2) ="1" /(1 /20Ω +1 /30Ω)=12Ω,

而电源电压恒为6V,

∴干路中的总电流,即电流表的示数为:I="U" /R ="6V" /12Ω =0.5A.

(3)S1闭合,S2、S3断开时,电阻R1断路,电阻R2和R3串联,电流表测电路电流;

∵I2=0.15A,R2=30Ω,

∴电阻R2两端电压为:U2=I2R2=0.15A×30Ω=4.5V,

又∵电源电压恒为6V,

∴电阻R3两端电压为:U3=U-U2=6V-4.5V=1.5V,

而I3=I2=0.15A,

∴电阻R3消耗的功率P3=U3I3=1.5V×0.15A=0.225W.

点评:解决本题的关键是熟知串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率的计算,关键是开关闭合、断开时电路连接方式的辨别。

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