Question

14．如圖所示，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）求電源電壓和通電一分鐘電流對R₁所做的功．
（2）當(dāng)開關(guān)S₃斷開，S₁、S₂都閉合時(shí)，求：電流表的示數(shù)、電路消耗的總功率．

Answer 1

分析 （1）分析清楚電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電源電壓，應(yīng)用電功公式求出電流做功．
（2）分析清楚電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以求出電流表示數(shù)，然后應(yīng)用P=UI可以求出總功率．

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)，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電阻兩端電壓：
U₁=IR₁=0.1A×30Ω=3V，
U₂=IR₂=0.1A×60Ω=6V，
電源電壓：U=3V+6V=9V，
電流對R₁所做的功：W₁=U₁I₁t=U₁It=3V×0.1A×60s=180J；
（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，
電流表示數(shù)：I=I₁+I₂=$\frac{U}{{R}_{1}}$+$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{9V}{30Ω}$+$\frac{9V}{60Ω}$=0.45A，
電路消耗的總功率：P=IU=0.45A×9V=4.05W；
答：（1）電源電壓為9V，通電一分鐘電流對R₁所做的功為180J．
（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，電路消耗的總功率為4.05W．

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．