Question

如图甲所示，当开关S从点2转到1时，电流表和电压表对应的示数如图乙所示，由图甲和图乙中的信息可知，电源电压是________V，电阻R₂的阻值是________Ω，电阻R₂的I-U图象是丙图中的________（填“a”或“b”），R₁前后消耗的电功率差为________W．

Answer 1

6    20    a    3.2
分析：（1）由电路图可知，当开关S接1时，电路为R₁的简单电路，电压表测电源的电压，此时电路中的电流较大，根据乙图读出电源的电压，根据欧姆定律求出R₁的阻值，根据P=UI求出R₁消耗的电功率；
（2）当开关S接2时，R₁、R₂串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流较小，由乙图读出两电表的示数，根据P=UI求出R₁消耗的电功率，进一步得出R₁前后消耗的电功率差；根据串联电路的电压特点得出R₂两端的电压，再结合此时通过的电流即可判断电阻R₂的I-U图象，根据欧姆定律求出R₂的阻值．
解答：当开关S接1时，等效电路图如图1所示；
当开关S接2时，等效电路图如图2所示；

（1）由图1和图2可知，S接1时电压表的示数最大，电流表的示数也最大，
由乙图可知，电源的电压U=6V，此时电路中的电流I=0.6A，
所以由图1可得：R₁===10Ω；
R₁消耗的电功率：P₁=UI=6V×0.6A=3.6W；
（2）由图2可得：U₁=2V，电路中的电流I′=0.2A，
R₁消耗的电功率P₁′=U₁I′=2V×0.2A=0.4W，
R₁前后消耗的电功率差P₁-P₁′=3.6W-0.4W=3.2W；
R₂两端的电压U₂=U-U₁=6V-2V=4V，
所以R₂===20Ω，
当R₂两端的电压为4V时，通过的电流为0.2A，结合丙图可知a表示电阻R₂的I-U图象．
故答案为：6；20；a；3.2．
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算，侧重考查了学生分析图象的能力和结合电路图的变化得出两电表对应的示数．