Question

13．如圖所示，電源電壓為3V，R₁=10Ω，R₂=10Ω，R₃=20Ω．只閉合S₃，電流表的示數(shù)為0.15A，電壓表的示數(shù)為1.5V；只閉合S₁、S₂、S₃，電流表示數(shù)為0.45A；要使電路消托的電功率最小，應(yīng)只閉合開(kāi)關(guān)S₄．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，只閉合S₃，電阻R₁、R₂串聯(lián)，由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律可以求出電流和電壓表示數(shù)．
（2）由電路圖可知，只閉合S₁、S₂、S₃，電阻R₁、R₃并聯(lián)，電流表測(cè)量干路電流，由歐姆定律分別求出R₁、R₃的電流，然后即可求出電流表示數(shù)．
（3）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知在電壓相同的條件下，電阻越大電功率就越小，所以根據(jù)串并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)即可判斷出電路中電阻最大的連接方式，然后即可得出各開(kāi)關(guān)的關(guān)閉狀態(tài)．

解答 解：（1）由電路圖可知，只閉合S₃，電阻R₁、R₂串聯(lián)，
則R_總=R₁+R₂=10Ω+10Ω=20Ω，
所以，電流表示數(shù)為I=$\frac{U}{{R}_{總}(cāng)}$=$\frac{3V}{20Ω}$=0.15A，
由I=$\frac{U}{R}$得：電壓表示數(shù)為U₂=IR₂=0.15A×10Ω=1.5V；
（2）由電路圖可知，只閉合S₁、S₂、S₃，電阻R₁、R₃并聯(lián)，電流表測(cè)量干路電流，
則I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
I₃=$\frac{U}{{R}_{3}}$=$\frac{3V}{20Ω}$=0.15A，
所以電流表示數(shù)I′=I₁+I₃=0.3A+0.15A=0.45A；
（3）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知在電壓相同的條件下，電阻越大電功率就越��；根據(jù)串并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知電阻R₁、R₂、R₃串聯(lián)時(shí)電阻最大，所以只閉合S₄時(shí)．
故答案為：0.15；1.5；0.45；S₄．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求電源電壓、電路電流、電阻等問(wèn)題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確解題的前提與關(guān)鍵；應(yīng)用歐姆定律、并聯(lián)電路特點(diǎn)，即可正確解題．