Question

如图甲所示的电路中，电源电压恒为6V，R₂=30Ω，已知通过R₁的电流随它两端电压变化关系如图乙所示．

求：
（1）R₁的阻值；
（2）当S₁、S₂、S₃均闭合时，电流表的示数；
（3）当S₁闭合，S₂、S₃断开时，电流表的示数为0.15A，此时R₃消耗的功率．

Answer

（1）从乙图可知，横坐标对应电压值，纵坐标对应电流值，从图象中，任意找出一组电压值和电流值，根据R=就可以算出电阻．
（2）当S1、S2、S3均闭合时，电阻R3短路，电阻R1和R2并联，电流表测干路电流（如图一所示），知道电阻R1和R2的阻值，可利用并联电路电阻的特点计算出总电阻，再利用公式I=计算出总电流，即电流表的示数．
（3）当S1闭合，S2、S3断开时，电阻R1断路，电阻R2和R3串联，电流表测电路电流（如图二所示），知道电路中的电流和电阻R2的阻值，可利用公式U=IR计算出电阻R2两端的电压，再利用串联电路电压的特点计算出电阻R3两端电压，最后根据P=UI计算出R3消耗的功率．

【解析】
（1）从乙图可知，当U1=4V时，I1=0.2A，
∴电阻R1的阻值为：R1==═20Ω．
答：R1的阻值为20Ω．
（2）S1、S2、S3均闭合时，电阻R3短路，电阻R1和R2并联，电流表测干路电流；
∵R2=30Ω，R1=20Ω，
∴电路中的总电阻为：R===12Ω，
而电源电压恒为6V，
∴干路中的总电流，即电流表的示数为：I===0.5A．
答：电流表的示数为0.5A．
（3）S1闭合，S2、S3断开时，电阻R1断路，电阻R2和R3串联，电流表测电路电流；
∵I2=0.15A，R2=30Ω，
∴电阻R2两端电压为：U2=I2R2=0.15A×30Ω=4.5V，
又∵电源电压恒为6V，
∴电阻R3两端电压为：U3=U-U2=6V-4.5V=1.5V，
而I3=I2=0.15A，
∴电阻R3消耗的功率P3=U3I3=1.5V×0.15A=0.225W．
答：R3消耗的功率为0.225W．