Question

16．如圖所示電路，電源電壓12V保持不變，R₁的阻值10Ω．只閉合開關(guān)S₁，電流表示數(shù)為0.4A．
求：（1）電阻R₂的阻值；
（2）只閉合開關(guān)S₁時(shí)，10s電流經(jīng)過電阻 R₁做的功；
（3）開關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，電路的總功率．

Answer 1

分析 （1）只閉合開關(guān)S₁時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出電阻R₂的阻值；
（2）只閉合開關(guān)S₁時(shí)，根據(jù)W=UIt=I²Rt求出10s電流經(jīng)過電阻R₁做的功；
（3）開關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，電路為R₁的簡單電路，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路的總功率．

解答 解：（1）只閉合開關(guān)S₁時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電流表測電路中的電流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電路中的總電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{12V}{0.4A}$=30Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電阻R₂的阻值：
R₂=R-R₁=30Ω-10Ω=20Ω；
（2）只閉合開關(guān)S₁時(shí)，10s電流經(jīng)過電阻R₁做的功：
W₁=I²R₁t=（0.4A）²×10Ω×10s=16J；
（3）開關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，電路為R₁的簡單電路，則電路的總功率：
P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（12V）^{2}}{10Ω}$=14.4W．
答：（1）電阻R₂的阻值為20Ω；
（2）只閉合開關(guān)S₁時(shí)，10s電流經(jīng)過電阻R₁做的功為16J；
（3）開關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，電路的總功率為14.4W．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式、電功公式的靈活運(yùn)用，是一道較為簡單的應(yīng)用題．