Question

（2011?武侯區(qū)一模）如圖所示電路中，電源電壓保持4V，L₁的電阻為4Ω，L₂、L₃的電阻均為16Ω．求：
（1）S₁、S₂都斷開時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)；
（2）S₁、S₂都接通時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率．

Answer 1

分析：當(dāng)S₁、S₂都斷開時(shí)，L₁、L₃串聯(lián)，電流表測(cè)串聯(lián)電路的電流，電壓表測(cè)L₁兩端的電壓；根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)和歐姆定律求出電流表的示數(shù)，進(jìn)一步根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)．
當(dāng)S₁、S₂都接通時(shí)，L₂、L₃并聯(lián)，根據(jù)電阻的并聯(lián)特點(diǎn)求出總電阻，根據(jù)歐姆定律求出電路的總電流，最后根據(jù)P=UI求出整個(gè)電路消耗的電功率．

解答：解：在題中的當(dāng)開關(guān)處于閉合或斷開的兩種情況下電路結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，可進(jìn)行電路的改畫，見圖．
當(dāng)S₁、S₂都斷開時(shí)，L₁、L₃串聯(lián)，如右圖所示．

電流表讀數(shù)為I=

U

R1+R3

=

4V

4Ω+16Ω

=0.2A，
電壓表讀數(shù)為：U₁=IR₁=0.2A×4Ω=0.8V；
當(dāng)S₁、S₂都接通時(shí)，L₂、L₃并聯(lián)，如左圖所示．
此時(shí)電路的總電阻為R=

R2R3

R2+R3

=

16Ω×16Ω

16Ω+16Ω

=8Ω，
電路的總功率為P=

U2

R

=

(4V)2

8Ω

=2W．
答：（1）S₁、S₂都斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A；電壓表的示數(shù)為0.8V；
（2）S₁、S₂都接通時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率為2W．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)，以及歐姆定律和電功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式的靈活運(yùn)用和開關(guān)斷開、閉合時(shí)電路串并聯(lián)的辨別．