Question

如圖甲所示，當(dāng)開關(guān)S從點2轉(zhuǎn)到1時，電流表和電壓表對應(yīng)的示數(shù)如圖乙所示，由圖甲和圖乙中的信息可知，電源電壓是_   _V，電阻R₂的阻值是__   Ω，電阻R₂的I-U圖像是丙圖中的_    _（a/b），R₁前后消耗的電功率差為________W。

 

Answer 1

【答案】

6V　 20Ω   a   3.2W

【解析】

試題分析：由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)S接1時，電路為R₁的簡單電路，電壓表測電源的電壓，此時電路中的電流較大，根據(jù)乙圖讀出電源的電壓，根據(jù)歐姆定律求出R₁的阻值，根據(jù)P=UI求出R₁消耗的電功率；當(dāng)開關(guān)S接2時，R₁、R₂串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流，此時電路中的電流較小，由乙圖讀出兩電表的示數(shù)，根據(jù)P=UI求出R₁消耗的電功率，進(jìn)一步得出R₁前后消耗的電功率差；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點得出R₂兩端的電壓，再結(jié)合此時通過的電流即可判斷電阻R₂的I-U圖象，根據(jù)歐姆定律求出R₂的阻值。

解：當(dāng)開關(guān)S接1時，等效電路圖如圖1所示；

當(dāng)開關(guān)S接2時，等效電路圖如圖2所示；

（1）由圖1和圖2可知，S接1時電壓表的示數(shù)最大，電流表的示數(shù)也最大，

由乙圖可知，電源的電壓U=6V，此時電路中的電流I=0.6A，

所以由圖1可得：；

R₁消耗的電功率：P₁=UI=6V×0.6A=3.6W；

（2）由圖2可得：U₁=2V，電路中的電流I′=0.2A，

R₁消耗的電功率P₁′=U₁I′=2V×0.2A=0.4W，

R₁前后消耗的電功率差P₁-P₁′=3.6W-0.4W=3.2W；

R₂兩端的電壓U₂=U-U₁=6V-2V=4V，

所以，

當(dāng)R₂兩端的電壓為4V時，通過的電流為0.2A，結(jié)合丙圖可知a表示電阻R₂的I-U圖象。

故答案為：6；20；a；3.2。

考點：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率的計算。

點評：在此題中注意串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率的計算問題，強調(diào)了學(xué)生分析圖象的能力和結(jié)合電路圖的變化得出兩電表對應(yīng)的示數(shù)。