Question

如图1所示的电路中，电源电压恒定不变，R₂=30Ω，通过R₁的电流随它两端电压变化关系如图2所示，求：

（1）R₁的阻值大小；

（2）当S₁、S₂、S₃均闭合时，电流表的示数为0.5A，电源电压；

（3）当S₁闭合，S₂、S₃断开时，电流表的示数为0.15A，R₃消耗的功率．

Answer

（1）20Ω．（2）6V．（3）0.225W．

【解析】

试题分析：（1）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，算出总电阻，根据U=IR计算出电源电压；

（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，求出电阻R3两端电压，根据P=UI计算出电功率．

【解析】
（1）任意找出一组电压值和电流值，R1===20Ω；

答：R1的阻值大小为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

根据并联电阻的特点，电路总电阻为R===12Ω

∴电源电压U=IR=0.5A×12Ω=6V．

答：电源电压为6V．

（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，

电阻R2两端电压为：U2=IR2=0.15A×30Ω=4.5V

∴电阻R3两端电压为：U3=U﹣U2=6V﹣4.5V=1.5V

电阻R3消耗的功率P3=U3I=1.5V×0.15A=0.225W

答：R3消耗的功率为0.225W．

【点评】本题比较复杂，尤其是开关的闭合或断开时电路结构的变化，是中学生出错最多的问题，解此类题目可以先把原图用铅笔画出，开关变化时，把断路和短路的部分用橡皮擦掉，分析剩余的电路，一般就会比较直观明了．