Question

【題目】小李同學(xué)根據(jù)教材的建議，用3Ω、6Ω、12Ω的定值電阻各一個(gè)，制作了一個(gè)電路“黑箱”，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖甲所示．a(chǎn)、b、c、d為四條引線(xiàn)的接線(xiàn)柱．為了確定R1、R2、R3的阻值，小王連接了圖乙所示的部分電路，其中電源電壓保持不變，約為3v，電流表量程為0.6A，
（1）小王將f與a相連，e與b相連，正要閉合開(kāi)關(guān)，小李阻止了他．請(qǐng)通過(guò)計(jì)算、分析，說(shuō)明小李為什么要阻止小王．
（2）小王保持f與a相連，將e改為與c相連，閉合開(kāi)關(guān)S，電流表示數(shù)為Iac；斷開(kāi)S保持f與a相連，將e改為與d相連，閉合S，電流表示數(shù)為Iad；小王發(fā)現(xiàn)．Iac=2Iad ． 請(qǐng)通過(guò)計(jì)算、推理確定R1、R2、R3的阻值．
（3）在圖甲所示的電路中．若將a、c用導(dǎo)線(xiàn)相連，在a、b間接入電壓為U的電源，電路消耗的總功串為P總1；若改為將a，d用導(dǎo)線(xiàn)相連，在a、b間仍接入電壓為U的同一電源，電路消耗的總功串為P總2 ， 則P總1：P總2= ．

Answer 1

【答案】
（1）解：當(dāng)f與a相連，e與b相連，電路為R1的基本電路，如果R1=3Ω，則電路中的電流：I= = =1A＞0.6A，超過(guò)電流表的量程
（2）解：當(dāng)f與a相連，e與c相連時(shí)，R1、R3串聯(lián)；則有U=Iac（R1+R3）﹣﹣﹣﹣①

當(dāng)f與a相連，e與d相連時(shí)，R1、R2串聯(lián)；則有U=Iad（R1+R2）﹣﹣﹣﹣②

根據(jù)題意可知，Iac=2Iad﹣﹣﹣﹣③

聯(lián)立①②③可得，R2=R1+2R3；故R2為三個(gè)阻值中最大的，即R2=12Ω；

若R1=3Ω，R3=6Ω，不滿(mǎn)足R2=R1+2R3；

若R1=6Ω，R3=3Ω，滿(mǎn)足R2=R1+2R3；因此R1=6Ω，R3=3Ω

（3）2：1
【解析】解：（3）當(dāng)a、c相連，a、b接入電源時(shí)，R1、R3并聯(lián)；則有P總1= + = + = U2； 當(dāng)a、d相連，a、b接入電源時(shí)，R1、R2并聯(lián)；則有P總2= + = + = U2；
故P總1：P總2= U2： U2=2：1．
答：（1）超過(guò)電流表的量程；（2）R1=6Ω，R2=12Ω，R3=3Ω．（3）2：1．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解歐姆定律及其應(yīng)用(歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）)，還要掌握電功率的計(jì)算公式(計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．