Question

5．如圖所示電路，電源電壓保持恒定，只閉合開(kāi)關(guān)S₁，電壓表示數(shù)為2V，電流表示數(shù)為0.2A；將電壓表和電流表的位置對(duì)調(diào)后，同時(shí)閉合S₁和S₂，電壓表示數(shù)為6V，則電阻R₂的阻值為20Ω，電阻R₁的實(shí)際功率變化了3.2W．

Answer 1

分析 （1）只閉合開(kāi)關(guān)S₁時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R₁的阻值，根據(jù)P=UI求出R₁的功率，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律表示出電源的電壓；
（2）將電壓表和電流表的位置對(duì)調(diào)后，同時(shí)閉合S₁和S₂時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電壓表測(cè)電源的電壓，根據(jù)電源的電壓不變得出等式即可求出R₂的阻值，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電阻R₁的實(shí)際功率，進(jìn)一步求出電阻R₁的實(shí)際功率變化量．

解答 解：（1）只閉合開(kāi)關(guān)S₁時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，
R₁的功率：
P₁=U₁I=2V×0.2A=0.4W，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=U₁+U₂=U₁+IR₂=2V+0.2A×R₂；
（2）將電壓表和電流表的位置對(duì)調(diào)后，同時(shí)閉合S₁和S₂時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電壓表測(cè)電源的電壓，
則電源的電壓U=6V，
因電源的電壓不變，
所以，6V=2V+0.2A×R₂，
解得：R₂=20Ω，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，電阻R₁的實(shí)際功率：
P₁′=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（6V）^{2}}{10Ω}$=3.6W，
則電阻R₁的實(shí)際功率變化量：
△P₁=P₁′-P₁=3.6W-0.4W=3.2W．
故答案為：20；3.2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是兩開(kāi)關(guān)閉合、電表互換后電路連接方式的判斷．