Question

如圖，電源電壓恒定，R₁=30Ω，R₂=60Ω，當(dāng)開關(guān)S₃閉合，S₁、S₂都斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為0.1A．
（1）求電源電壓；
（2）當(dāng)開關(guān)S₃斷開，S₁、S₂都閉合時(shí)，求電流表的示數(shù)、通電1分鐘電流對R₂所做的功．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)開關(guān)S₃閉合，S₁、S₂都斷開時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）當(dāng)開關(guān)S₃斷開，S₁、S₂都閉合時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)電阻的并聯(lián)特點(diǎn)求出電路中的總電阻，再根據(jù)歐姆定律求出干路電流；根據(jù)W=

U2

R

t即可求出
通電1分鐘電流對R₂所做的功．

解答：解：（1）當(dāng)開關(guān)S₃閉合，S₁、S₂都斷開時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，電流表測電路中的電流，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴根據(jù)歐姆定律可得，電源的電壓：
U=I（R₁+R₂）=0.1A×（30Ω+60Ω）=9V；
（2）當(dāng)開關(guān)S₃斷開，S₁、S₂都閉合時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，電流表測干路電流，
∵并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，
∴電路中的總電阻：
R=

R1R2

R1+R2

=

30Ω×60Ω

30Ω+60Ω

=20Ω，
干路電流表的示數(shù)：
I′=

U

R

=

9V

20Ω

=0.45A；
因?yàn)椴⒙?lián)電路兩端電壓相等，所以通電1分鐘電流對R₂所做的功：W=

U2

R2

t=

(9V)2

60Ω

×60s=81J．
答：（1）求電源電壓為9V；
（2）當(dāng)開關(guān)S₃斷開，S₁、S₂都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.45A；通電1分鐘電流對R₂所做的功為81J．

點(diǎn)評：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公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時(shí)電路串并聯(lián)的辨別．