Question

20．如图所示，电源为两节新的干电池，R₁阻值为10Ω．
（1）当在电源负极旁边的黑箱中再串联两节同样的干电池，求开关闭合后电流表和电压表的示数；
（2）当在黑箱中接的是另一个阻值也为10Ω的电阻R₂，求开关闭合后电流表和电压表的示数．

Answer 1

分析 由电路图可知，电压表测电阻两端电压，电流表测电路电流；
（1）根据干电池电压及电池节数可以求出电源电压；利用欧姆定律求出电路中的电流；
（2）当在黑箱中接电阻R₂，由串联电路特点可以求出总阻值，利用欧姆定律求出此时电路中的电流和R₁两端电压．

解答 解：（1）每节干电池电压是1.5V，电源电压U=1.5V×（2+2）=6V；即电压表示数为6V；
则电流表示数为I=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A；
（2）当在黑箱中接电阻R₂，电源电压U′=1.5V×2=3V；
由串联电路的总阻值等于各电阻之和得：
R=R₁+R₂=10Ω+20Ω=30Ω；
则此时电流表示数为I′=$\frac{U′}{R}$=$\frac{3V}{30Ω}$=0.1A；
由I=$\frac{U}{R}$得R₁两端的电压为：
U₁=I′R₁=0.1A×10Ω=1V．
答：（1）电流表和电压表的示数分别为0.6A、6V；
（2）当在黑箱中接的是另一个阻值也为10Ω的电阻R₂，求开关闭合后电流表和电压表的示数分别为0.1A、1V．

点评 本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，难度不大，是一道基础题，熟练应用串联电路特点即可正确解题．