Question

13．如圖所示，電源電壓不變．電阻R₁的阻值為20Ω，電阻R₂的阻值為30Ω，開關(guān)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A，求：
（1）電源電壓U；
（2）閉合開關(guān)S后，干路中的電流I；
（3）保持開關(guān)S閉合，通電10s電路消耗的電能是多少J．

Answer 1

分析 （1）由圖知，當(dāng)S斷開時(shí)，電路是R₁的簡單電路，由歐姆定律計(jì)算電源電壓；
（2）閉合S后，兩電阻并聯(lián)，電流表測R₁支路的電流，由并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算干路電流；
（3）由W=UIt計(jì)算電路消耗的電能．

解答 解：
（1）由電路圖可知，當(dāng)S斷開時(shí)，電路是R₁的簡單電路，電流表測電路中電流，
由I=$\frac{U}{R}$可得電源電壓：
U=U₁=I₁R₁=0.3A×20Ω=6V；
（2）由圖可知，當(dāng)閉合S后，兩電阻并聯(lián)，電流表測R₁支路的電流，
并聯(lián)電路各支路互不影響，所以R₁支路的電流不變，
并聯(lián)電路中各支路兩端電壓與電源電壓都相等，
R₂的電流：I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{6V}{30Ω}$=0.2A，
并聯(lián)電路中電流等于各支路電流之和，所以干路中的電流：
I=I₁+I₂=0.3A+0.2A=0.5A；
（3）保持開關(guān)S閉合，通電l0s電路消耗的電能：
W=UIt=6V×0.5A×10s=30J．
答：（1）電源電壓為6V；
（2）閉合開關(guān)S后，干路中的電流為0.5A；
（3）保持開關(guān)S閉合，通電10s電路消耗的電能是30J．

點(diǎn)評 本題考查并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，分清開關(guān)閉合前后電路的變化是關(guān)鍵．