Question

6．次仁扎西同學(xué)在科技制作比賽中，設(shè)計了一個簡易的電熱裝置，電路原理如圖所示，其中U=20V，R₁=25?，R₂=15?．求：
（1）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合時，電流表的示數(shù)為多少？
（2）當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開時，電流表的示數(shù)為多少？
（3）當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開時，R₁消耗的電功率是多少？通電1min，整個電路消耗的電能為多少？

Answer 1

分析 （1）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合時，電路為R₁的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電流表的示數(shù)；
（2）當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開時，兩電阻串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中電流表的示數(shù)；
（3）根據(jù)P=I²R求出當(dāng)開關(guān)S₁閉合、S₂斷開時R₁消耗的電功率，根據(jù)W=UIt求出通電1min整個電路消耗的電能．

解答 解：（1）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合時，電路為R₁的簡單電路，電流表測電路中的電流，
則電流表的示數(shù)：
I=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{20V}{25Ω}$=0.8A；
（2）當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開時，兩電阻串聯(lián)，電流表測電路中的電流，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中電流表的示數(shù)：
I′=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{20V}{25Ω+15Ω}$=0.5A；
（3）當(dāng)開關(guān)S₁閉合、S₂斷開時，R₁消耗的電功率：
P₁=（I′）²R₁=（0.5A）²×25Ω=6.25W，
通電1min整個電路消耗的電能：
W=UI′t=20V×0.5A×60s=600J．
答：（1）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合時，電流表的示數(shù)為0.8A；
（2）當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開時，電流表的示數(shù)為0.5A；
（3）當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開時，R₁消耗的電功率是6.25W；通電1min，整個電路消耗的電能為600J．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式、電功公式的應(yīng)用，是一道較為簡單的應(yīng)用題．