Question

5．如图所示电路中，电源电压8V保持不变，求：
（1）只闭合开关S₁，电流表示数为0.2A，此时电路中的总电阻；
（2）再闭合开关S₂，电流表示数变化了0.3A，此时电流表的读数；
（3）R₁的阻值；
（4）开关S₂闭合前后R₁消耗的电功率相差多少瓦．

Answer 1

分析 （1）只闭合开关S₁时，两电阻串联，根据欧姆定律计算总电阻；
（2）闭合开关S₁和S₂时，只有R₁连入电路中，电路中电阻减小，电流增大，由此计算此时电流表的读数；
（3）根据欧姆定律公式计算R₁的阻值；
（4）根据P=I²R计算出开关S₂闭合前后R₁消耗功率，即可求出结果．

解答 解：
（1）只闭合开关S₁时，R₁和R₂串联，
根据I=$\frac{U}{R}$得电路中的总电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{8V}{0.2A}$=40Ω；
（2）闭合开关S₁和S₂时，只有R₁连入电路中，R₂短路，电路中总电阻减小，电流增大，
所以此时电流表的读数：I′=I+△I=0.2A+0.3A=0.5A；
（3）由（2）可知：R₁=$\frac{U}{I′}$=$\frac{8V}{0.5A}$=16Ω；
（4）只闭合开关S₁时，
P₁=I²R₁=（0.2A）²×16Ω=0.64W，
闭合开关S₁和S₂时，
P₁′=I′²R₁=（0.5A）²×16Ω=4W，
开关S₂闭合前后R₁消耗的电功率相差：
△P=P₁′-P₁=4W-0.64W=3.36W．
答：（1）只闭合开关S₁，电路中的总电阻为40Ω；
（2）再闭合开关S₂，电流表示数变化了0.3A，此时电流表的读数为0.5A；
（3）R₁的阻值为16Ω；
（4）开关S₂闭合前后R₁消耗的电功率相差3.36W．

点评 本题考查了欧姆定律、电功率公式的应用，要能熟练运用公式，解题的关键是正确判断开关在不同状态下电路的连接情况．