Question

5．如圖所示，電阻R₁的阻值為10Ω，閉合開關S后，電流表的示數(shù)是1.2A；再閉合開關S₁，當滑動變阻器R接入電路的阻值為40Ω時，求：
（1）電路的電源電壓；
（2）電流表的示數(shù)；
（3）電路的總功率；
（4）在1min內(nèi)滑動變阻器R消耗的電能．

Answer 1

分析 （1）閉合開關S后，電路為R₁的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓；
（2）閉合開關S、S₁后，R₁與R并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出R的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出干路電流表的示數(shù)；
（3）根據(jù)P=UI求出電路的總功率；
（4）根據(jù)W=UIt求出在1min內(nèi)滑動變阻器R消耗的電能．

解答 解：（1）閉合開關S后，電路為R₁的簡單電路，電流表測電路中的電流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=I₁R₁=1.2A×10Ω=12V；
（2）閉合開關S、S₁后，R₁與R并聯(lián)，電流表測干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等，
所以，R的電流：
I_R=$\frac{U}{R}$=$\frac{12V}{40Ω}$=0.3A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路電流表的示數(shù)：
I=I₁+I_R=1.2A+0.3A=1.5A；
（3）電路的總功率：
P=UI=12V×1.5A=18W；
（4）在1min內(nèi)滑動變阻器R消耗的電能：
W_R=UI_Rt=12V×0.3A×60s=216J．
答：（1）電路的電源電壓為12V；
（2）電流表的示數(shù)為1.5A；
（3）電路的總功率為18W；
（4）在1min內(nèi)滑動變阻器R消耗的電能為216J．

點評 本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式、電功公式的應用，要注意開關S₁閉合前后通過R₁的電流不變．