如图甲所示电路,当开关S从接点2转换到接点1时,电流表、电压表对应示数如图乙所示,根据图中信息求:
(1)电源电压U和电阻R1的阻值;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电路中消耗的最小功率.
解:
(1)当开关接点1时,电路为R1的简单电路,由乙图可知电源电压U=6V;
此时电路中的电流I1=0.6A
所以电阻R1的阻值为:R1===10Ω;
(2)当开关接点2时,R1、R2串联,电压表的示数U1=2V,电路中的电流I2=0.2A;
电路中的总电阻R===30Ω,
电阻R2的阻值为:R2=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω;
(3)电路消耗的最小电功率为P小=UI2=6V×0.2A=1.2W.
答:
(1)电源电压为6V;电阻R1的阻值为10Ω;
(2)电阻R2的阻值为20Ω;
(3)电路消耗的最小电功率为1.2W.
由电路图可知:
①当开关接点2时,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,根据电阻的串联特点可知此时电路中的电阻最大,根据欧姆定律可知此时电路中的电流最小,电路消耗的电功率最小;
②当开关接点1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,此时电路中的电流最大,电路消耗的电功率最大.
分别根据串联电路的特点和欧姆定律,以及P=UI求出相关的物理量.
点评:解决本题的关键是根据串联电路的特点和欧姆定律,并结合电路图及图象判断出电表的示数.
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