如图所示,黑匣子上有A,B,C三个接线柱,内部只有一个电压恒为6V的电源和两个定值电阻R1,R2(R1>R2).当电流表分别连接到接线柱AB,AC,BC时,电流表示数如下表所示:
实验序号 | 1 | 2 | 3 |
电流表位置 | 接AB之间 | 接AC之间 | 接BC之间 |
电流表示数/A | 0.4 | 0.6 | 0 |
电路的总电阻/Ω | 无法计算 |
(2)第3次实验时,电流为零,说明BC之间______(填“有”或“没有”)电源.
(3)若用导线同时把AB,AC连接起来,电路可能消耗的总功率为多大?
解:(1)根据欧姆定律得:
RAB===15Ω;RAC===10Ω;
(2)因为电流为零,说明电路两端中没有电压或电路处于开路,这里是一个内部结构正常的电路,所以当电流表分别连接到接线柱BC时应是电路两端中没有提供电压的电源引起的.
(3)根据RAB=15Ω,RAC=10Ω;而内部是两个定值电阻R1,R2(R1>R2),因此可能的情况有:
①R1=RAB=15Ω,R2=RAC=10Ω,电阻R1、R2串联在BC之间,再根据BC之间没有电源可知电源应接在AB、AC之间.
如图:
所以若把AB,AC连接起来时,只有R1、R2并联连入,
根据功率公式P=+=+=6W.
②可判断AC之间是一个定值电阻R1=RAC=10Ω;AB之间是这两个定值电阻R1、R2串联,则R2=RAB-RAC=15Ω-10Ω=5Ω;
再根据BC之间没有电源可知电源应接在AB、AC之间.所以结构如图:
.
所以把AB,AC连接起来时,导线AB对R2短路,只有R1连入,
根据功率公式P===3.6W.
故答案为:(1)如下表:
实验序号 | 1 | 2 | 3 |
电流表位置 | 接AB之间 | 接AC之间 | 接BC之间 |
电流表示数/A | 0.4 | 0.6 | 0 |
电路的总电阻/Ω | 15 | 10 | 无法计算 |
(1)已知电压和电流,根据欧姆定律即可求电阻.
(2)第3次实验时,电流为零,根据欧姆定律可判断,电路两端中没有电压或电路处于开路.
(3)根据实验现象分析内部结构,然后判断出把AB,AC连接起来时电路的连接情况,最后根据功率公式计算.
点评:本题考查电路的分析和欧姆定律的应用,关键是根据串联电路的电阻特点分析出内部电路结构.
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