Question

2．如图所示电路，已知R₁=12Ω，当开关S断开时，电流表的示数为0.5A；当开关闭合时，电流表的读数为1.5A．求：
（1）电源电压U；
（2）R₂的阻值．　
（3）当开关闭合时，电路在1min内消耗的总电能是多少J？

Answer 1

分析 （1）当开关S断开时，电路为R₁的简单电路，电流表测通过R₁的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）当开关闭合时，两灯泡串并联，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R₁支路的电流不变，利用并联电路的电流特点求出通过R₂的电流，利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出R₂的阻值；
（3）当开关闭合时，根据W=UIt求出电路在1min内消耗的总电能．

解答 解：（1）当开关S断开时，电路为R₁的简单电路，电流表测通过R₁的电流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电源的电压：
U=I₁R₁=0.5A×12Ω=6V；
（2）当开关闭合时，两灯泡串并联，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，开关闭合前后，通过R₁支路的电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R₂的电流：
I_L=I-I₁=1.5A-0.5A=1A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，R₂的阻值：
R₂=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω；
（3）当开关闭合时，电路在1min内消耗的总电能：
W=UIt=6V×1.5A×60s=540J．
答：（1）电源电压为6V；
（2）R₂的阻值为6Ω；
（3）当开关闭合时，电路在1min内消耗的总电能是540J．

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功公式的灵活运用，要注意并联电路中各支路独立工作、互不影响的特点．