Question

如图所示，电阻R₁=5Ω，电源电压恒定不变，当开关S₂闭合，S₁、S₃断开时，电压表示数为5V，电流表的示数为0.5A．求：
（1）R₂的阻值和电源电压；
（2）当开关S₂断开，S₁、S₃闭合时后，电压表、电流表的示数；
（3）当开关S₂断开，S₁、S₃闭合时后，整个电路电流1min内所做的功．

Answer 1

【答案】分析：（1）当开关S₂闭合，S₁、S₃断开时，两电阻串联，电流表测量电路总电流；电压表测量电阻R₂两端的电压；根据公式R=可求R₂的阻值；
根据公式U=IR可求电源电压；
（2）当开关S₂断开，S₁、S₃闭合后，两电阻并联，电流表测量电路总电流；电压表测量电阻R₂两端的电压；根据公式I=可求电流表的示数；
（3）根据公式W=UIt可求整个电路电流1min内所做的功．
解答：解：（1）当开关S₂闭合，S₁、S₃断开时，两电阻串联，R₂===10Ω；
电源电压为U=I₂×（R₁+R₂）=0.5A×（5Ω+10Ω）=7.5V；
答：R₂的阻值为10Ω；电源电压为7.5V．
（2）当开关S₂断开，S₁、S₃闭合后，两电阻并联，电流表的示数I====2.25A；
电压表的示数为电源电压为7.5V；
答：电压表、电流表的示数为7.5V、2.25A．
（3）整个电路电流1min内所做的功W=UIt=7.5V×2.25A×60s=1012.5J．
答：当开关S₂断开，S₁、S₃闭合时后，整个电路电流1min内所做的功为1012.5J．
点评：本题考查电阻、电流、电压的计算，难点是明白开关断开与闭合时电路的连接情况，还要知道串、并联电路电流、电压和电阻的规律．