如图甲所示的电路中,电源电压不变,R1的电阻是10Ω,R2的电流与电压关系图线如图乙所示.当S1,S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.3A,求(1)电源电压为多少

发布时间:2020-08-11 08:18:56

如图甲所示的电路中,电源电压不变,R1的电阻是10Ω,R2的电流与电压关系图线如图乙所示.当S1,S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.3A,求
(1)电源电压为多少?
(2)当S1断开,S2,S3闭合时,请在方框内画出其等效电路图(简化电路图),此时电流表的示数是多少?
(3)当S2,S3断开,S1闭合时,加在电阻R2两端的电压为1V,则R2的电功率是多少?10s内电路消耗的电能是多少?

网友回答

解:(1)当S1、S2断开,S3闭合时,电路为R1的简单电路,
由欧姆定律可得,电源电压:
U=I1R1=0.3A×10Ω=3V;
(2)当S1断开,S2、S3闭合时,等效电路图如下图所示:

∵并联电路中各支路独立工作、互不影响,
∴通过R1的电流仍为0.3A,即I1=0.3A,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴由图象可知,R2两端的电压为3V时通过的电流I2=0.6A,
则R2===5Ω,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴此时电流表的示数:
I=I1+I2=0.3A+0.6A=0.9A;
(3)S2、S3断开,S1闭合时,两电阻串联,
电路中的电流:
I′===0.2A,
R2的电功率:
P2=U2I′=1V×0.2A=0.2W,
10s内电路消耗的电能:
W=UI′t=3V×0.2A×10s=6J.
答;(1)电源电压为3V;
(2)当S1断开,S2,S3闭合时,等效电路图如上图所示,此时电流表的示数是0.9A;
(3)当S2,S3断开,S1闭合时,R2的电功率是0.2W,10s内电路消耗的电能是6J.
解析分析:(1)当S1、S2断开,S3闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)当S1断开,S2、S3闭合时,R1、R2并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流,由图乙读出通过R2的电流,根据欧姆定律求出R2的阻值,利用并联电路的电流特点求出电流表的示数;
(3)S2、S3断开,S1闭合时,两电阻串联,根据欧姆定律求出电路中的电流,利用P=UI求出R2的电功率,利用P=UIt求出10s内电路消耗的电能.

点评:本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用,关键是开关闭和、断开时电路连接方式的判断并根据图象求出R2的阻值.
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