Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒定，R1的阻值為20Ω．R2的阻值為10Ω．當S閉合，S1、S2斷開時，電流表的示數為0.4A。

（1）求電源電壓。

（2）求通電10s內電路消耗的電能。

（3）當S、S1、S2都閉合時，電流表的示數變化了0.3A，求R3的阻值。

Answer 1

【答案】（1）12V。（2）48J。（3）120Ω。

【解析】分析：（1）當S閉合，S1、S2斷開時，R1和R2串聯，根據歐姆定律求出電源電壓；

（2）根據求出消耗的電能；

（3）當S、S1、S2都閉合時，R2被短路，此時R1和R3并聯接入電路中，根據并聯電路的電阻特點求出干路的電流；根據歐姆定律求出R1的電流，從而求出R1和的電流，根據歐姆定律求出R3的阻值。

解答：（1）當S閉合，S1、S2斷開時，R1和R2串聯接入電路中；根據電阻的串聯和 可知，電源電壓為：；

（2）通電10s內電路消耗的電能為：；

（3）當S、S1、S2都閉合時，R2被短路，此時R1和R3并聯接入電路中，電流表測干路中的電流，此時的總電阻要小于R1，當S閉合，S1、S2斷開時，R1和R2串聯接入電路中，此時的總電阻要大于R1，所以，R1和R3并聯的總電阻小于 R1和R2串聯的總電阻，由歐姆定律可知，當S、S1、S2都閉合時，干路中的電流變大，故并聯后干路中的電流為：；通過R1的電流為：；由并聯電路的電流特點可得，通過R3的電流為：；則R3的阻值為：。

答：（1）電源電壓為12V。

（2）通電10s內電路消耗的電能為48J。

（3）R3的阻值為120Ω。