Question

如圖所示，電源電壓恒定不變，若開關(guān)S₁閉合，S₂斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A；當(dāng)S₁、S₂都斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為0.4A；當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.9A．已知R2的電阻為10Ω．求：
（1）當(dāng)S₁、S₂都斷開時(shí)，R₁消耗的功率；
（2）當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，電路消耗的總功率．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)S₁閉合，S₂斷開時(shí)，電路為R₂的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓；
（2）當(dāng)S₁、S₂都斷開時(shí)，R₁、R₂串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出R₁兩端的電壓，根據(jù)P=UI求出R₁消耗的功率；
（3）當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，R₂、R₃并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)P=UI求出電路消耗的總功率．

解答：解：（1）S₁閉合，S₂斷開時(shí)，等效電路圖如圖1所示；
當(dāng)S₁、S₂都斷開時(shí)，等效電路圖如圖2所示；
當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，等效電路圖如圖3所示．

（1）由圖1可知，電源的電壓U=IR₂=0.6A×10Ω=6V；
由圖2可知電阻R₁兩端的電壓U₁=U-I′R₂=6V-0.4A×10Ω=2V，
所以R₁消耗的功率P₁=U₁I′=2V×0.4A=0.8W．
（2）由圖3可知，電路消耗的總功率P=UI″=6V×0.9A=5.4W．
答：（1）當(dāng)S₁、S₂都斷開時(shí)，R₁消耗的功率為0.8W；
（2）當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，電路消耗的總功率為5.4W．

點(diǎn)評：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是畫出開關(guān)閉合、斷開時(shí)的等效電路圖．