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精英家教网如图所示电路中,电阻R1=R2=R3=10Ω,电源内阻r=5Ω,电压表可视为理想电表.当开关S1和S2均闭合时,电压表的示数为10V.
(1)电阻R2中的电流为多大?
(2)路端电压为多大?
(3)电源的电动势为多大?
(4)当开关S1闭合而S2断开时,电压表的示数变为多大?
分析:(1)当开关S1和S2均闭合时,电阻R1与R3并联后与R2串联.已知电压表的读数与电阻R2,根据欧姆定律定律求出电阻R2中的电流;
(2)求出外电路总电阻,根据U=IR求出路端电压;
(3)根据闭合电路欧姆定律求出电源的电动势;
(4)当开关S1闭合而S2断开时,电阻R1与R2串联,电压表的读数等于路端电压.再由欧姆定律求出电流和路端电压.
解答:解:(1)电阻R2中的电流I=
U2
R2
=1A
(2)外电阻R=R2+
R1R3
R1+R3
=15Ω
所以路端电压为:U=RI=15×1=15V
(3)根据闭合电路欧姆定律I=
E
R+r

   E=I(R+r)
代入数据解得E=20V                          
(4)S1闭合而S2断开,电路中的总电流
  I′=
E
R1+R2+r
=
20
20+5
A=0.8A
电压表示数U′=I′(R1+R2)=0.8×20V                            
代入数据解得U′=16V.
答:(1)电阻R2中的电流是1A;
(2)路端电压为15V;
(3)电源的电动势是20V;
(4)当开关S1闭合而S2断开时,电压表的示数是16V.
点评:本题是电路的计算问题,首先要识别电路的结构,其次要明确电压表测量哪部分电路的电压.
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(1)电阻R2中的电流为
 
A,
(2)路端电压为
 
V,
(3)电源的电动势为
 
V.

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(3)电键S接在b点时,电源总功率和电阻R3的功率.

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