Question

2．如圖所示電路，電源電壓一定，電阻R₁的阻值為R₂的2倍，當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，電流表A₁的示數(shù)為I₁，電流表A₂的示數(shù)為5I₁，當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂都斷開(kāi)時(shí)，電流表A₁的示數(shù)I₁′，則I₁與I₁′之比為11：6．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，三電阻并聯(lián)，電流表A₁測(cè)R₁、R₂支路的電流之和，電流表A₂測(cè)R₂、R₃支路的電流之和，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出通過(guò)三電阻的電流，然后結(jié)合兩電流表的示數(shù)關(guān)系求出三電阻的阻值關(guān)系；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂都斷開(kāi)時(shí)，三電阻串聯(lián)，電流表A₁測(cè)電路中的電流，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，然后求出I₁與I₁′之比．

解答 解：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，三電阻并聯(lián)，電流表A₁測(cè)R₁的電流，電流表A₂測(cè)R₂、R₃支路的電流之和，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，通過(guò)三電阻的電流：
I_R1=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{U}{2{R}_{2}}$，I_R2=$\frac{U}{{R}_{2}}$，I_R3=$\frac{U}{{R}_{3}}$，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，電流表A₁的示數(shù)：
I₁=I_R1=$\frac{U}{2{R}_{2}}$，
通過(guò)R₃的電流：
I_R3=I₂-I_R2=5I₁-$\frac{U}{{R}_{2}}$=5×$\frac{U}{2{R}_{2}}$-$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{3U}{2{R}_{2}}$，
則I_R3=$\frac{U}{{R}_{3}}$=$\frac{3U}{2{R}_{2}}$，
解得：R₃=$\frac{2}{3}$R₂；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂都斷開(kāi)時(shí)，三電阻串聯(lián)，電流表A₁測(cè)電路中的電流，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電流表A₁的示數(shù)：
I₁′=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}$=$\frac{U}{2{R}_{2}+{R}_{2}+\frac{2}{3}{R}_{2}}$=$\frac{3U}{11{R}_{2}}$，
則I₁：I₁′=$\frac{U}{2{R}_{2}}$：$\frac{3U}{11{R}_{2}}$=11：6．
故答案為：11：6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí)電路連接方式的判斷和電表所測(cè)電路元件的辨別．