Question

20．如圖所示，電源為兩節(jié)新的干電池，R₁阻值為10Ω．
（1）當在電源負極旁邊的黑箱中再串聯(lián)兩節(jié)同樣的干電池，求開關閉合后電流表和電壓表的示數(shù)；
（2）當在黑箱中接的是另一個阻值也為10Ω的電阻R₂，求開關閉合后電流表和電壓表的示數(shù)．

Answer 1

分析 由電路圖可知，電壓表測電阻兩端電壓，電流表測電路電流；
（1）根據(jù)干電池電壓及電池節(jié)數(shù)可以求出電源電壓；利用歐姆定律求出電路中的電流；
（2）當在黑箱中接電阻R₂，由串聯(lián)電路特點可以求出總阻值，利用歐姆定律求出此時電路中的電流和R₁兩端電壓．

解答 解：（1）每節(jié)干電池電壓是1.5V，電源電壓U=1.5V×（2+2）=6V；即電壓表示數(shù)為6V；
則電流表示數(shù)為I=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A；
（2）當在黑箱中接電阻R₂，電源電壓U′=1.5V×2=3V；
由串聯(lián)電路的總阻值等于各電阻之和得：
R=R₁+R₂=10Ω+20Ω=30Ω；
則此時電流表示數(shù)為I′=$\frac{U′}{R}$=$\frac{3V}{30Ω}$=0.1A；
由I=$\frac{U}{R}$得R₁兩端的電壓為：
U₁=I′R₁=0.1A×10Ω=1V．
答：（1）電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.6A、6V；
（2）當在黑箱中接的是另一個阻值也為10Ω的電阻R₂，求開關閉合后電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.1A、1V．

點評 本題考查串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用，難度不大，是一道基礎題，熟練應用串聯(lián)電路特點即可正確解題．