Question

6．如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R₁的阻值為20Ω．當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂，閉合開(kāi)關(guān)S₁時(shí)，電流表的示數(shù)為0.5A；當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.9A．
請(qǐng)你計(jì)算：
（1）電源電壓；
（2）R₂的阻值．
（3）開(kāi)關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，5min內(nèi)電流通過(guò)R₂所做的功．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)S₁閉合、S₂斷開(kāi)時(shí)，電路中只有R₁，利用歐姆定律求電源電壓；
（2）當(dāng)兩開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，R₁和R₂并聯(lián)，知道干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律求R₂的大小；
（3）由W=UIt計(jì)算5min內(nèi)電流通過(guò)R₂所做的功．

解答 解：
（1）當(dāng)S₁閉合、S₂斷開(kāi)時(shí)，電路中只有R₁，電流表示數(shù)I=I₁=0.5A，
由歐姆定律得電源電壓：
U=I₁R₁=0.5A×20Ω=10V；
（2）當(dāng)兩開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，R₁和R₂并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，
并聯(lián)電路各支路間互不影響，所以R₁電流不變，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知：
I₂=I′-I₁=0.9A-0.5A=0.4A，
由歐姆定律可得R₂的阻值：
R₂=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{10V}{0.4A}$=25Ω；
（3）兩開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，5min內(nèi)電流通過(guò)R₂所做的功：
W₂=UI₂t=10V×0.4A×300s=1200J．
答：（1）電源電壓為10V；
（2）R₂的阻值是25Ω；
（3）開(kāi)關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，5min內(nèi)電流通過(guò)R₂所做的功為1200J．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查學(xué)生對(duì)歐姆定律的應(yīng)用和并聯(lián)電路特點(diǎn)，正確分析開(kāi)關(guān)在不同狀態(tài)下電路結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵．