Question

13．如圖所示電路，電源電壓不變，當(dāng)開(kāi)關(guān)S₂閉合、S₁斷開(kāi)時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，電壓表示數(shù)為9V，若將兩表互換位置，并同時(shí)閉合S₁和S₂時(shí)，電流表示數(shù)為0.5A，則電壓表9V，R₁的阻值為18Ω，R₂消耗的功率為6.75W．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₂閉合，斷開(kāi)S₁時(shí)，R₁、R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)電源的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電源的電壓；
（2）當(dāng)將兩表互換位置，并同時(shí)閉合S₁和S₂時(shí)，R₁、R₂并聯(lián)，電流表測(cè)R₁支路的電流，電壓表仍測(cè)電源的電壓，根據(jù)歐姆定律求出R₂的阻值，進(jìn)一步求出R₁的阻值；
（3）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R₂消耗的電功率．

解答 解：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₂閉合，斷開(kāi)S₁時(shí)，R₁、R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)電源的電壓，等效電路圖如圖1所示；
由圖1可得，電源的電壓U=9V；
根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和得：
電源的電壓U=I（R₁+R₂）=0.3A×（R₁+R₂）=9V----①
（2）當(dāng)將兩表互換位置，并同時(shí)閉合S₁和S₂時(shí)，等效電路圖如圖2所示；
由圖2可得：電壓表的示數(shù)仍為9V，
由歐姆定律得：R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{9V}{0.5A}$=18Ω，
代入①式即可解得：R₂=12Ω；
R₂消耗的電功率為P₂=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（9V）^{2}}{12Ω}$=6.75W．
故答案為：9；18；6.75．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率的計(jì)算，關(guān)鍵開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)和電表互換時(shí)電路串并聯(lián)的辨別．