Question

如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為6.0V、內(nèi)阻為1.0Ω．電阻R₁=10Ω，R₂=7.5Ω，R₃=15Ω，R₄=5Ω．不計(jì)電流表和電壓表的內(nèi)阻對(duì)電路的影響．閉合電鍵S后，求：
（1）電壓表、電流表的示數(shù)；
（2）電阻R₂上消耗的電功率．

Answer 1

分析：（1）不計(jì)電流表和電壓表的內(nèi)阻對(duì)電路的影響，電壓表內(nèi)阻近似為無(wú)窮大，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電流表內(nèi)阻近似為零，相當(dāng)于導(dǎo)線．所以電路的結(jié)構(gòu)是：R₂與R₃并聯(lián)后與R₄串聯(lián)，再與R₁并聯(lián)．電壓表測(cè)量路端電壓，電流表測(cè)量R₂的電流．先根據(jù)串并聯(lián)關(guān)系求出外電路總電阻，再由閉合電路歐姆定律求出總電流和路端電壓，即可得到電壓表的讀數(shù)．再求出R₂的電流．
（2）根據(jù)功率公式P=I2R求出R₂上消耗的電功率．

解答：解：（1）R₂與R₃并聯(lián)阻值為 R23=

15×7.5

15+7.5

=5Ω
外電路總電阻為  R外=

(R23+R4)R1

R23+R4+R1

=5Ω
總電流為 I總=

ε

R外+r

=

6

5+1

=1(A)
外電壓為  U_外=ε-I?r=6-1×1=5（V），即電壓表的示數(shù)為5V
通過(guò)R₂的電流為 I2=

U外R23

(R23+R4)R4

=

5×5

(5+5)×7.5

=0.33(A)，即電流表的示數(shù)為0.33A
（2）電阻R₂上消耗的電功率為P2=

I

2 2

R2=0.332×7.5=0.833W
答：
（1）電壓表、電流表的示數(shù)分別為5V和0.33A；
（2）電阻R₂上消耗的電功率是0.833W．

點(diǎn)評(píng)：本題首先要正確分析電路的結(jié)構(gòu)，了解電表所測(cè)量的電壓或電流，其次要熟練應(yīng)用歐姆定律求解電流、電壓．