Question

【题目】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．

Answer 1

【答案】
（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

答：电源电压为6V；电阻R1的阻值为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

答：电阻R2的阻值为20Ω

（3）电路消耗的最小电功率为P小=UI2=6V×0.2A=1.2W

答：电路消耗的最小电功率为1.2W

【解析】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．
【考点精析】掌握欧姆定律及其应用和电功率的计算公式是解答本题的根本，需要知道欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．