Question

如图所示，电阻R₁=8Ω，R₂=4Ω．问：
（1）当开关S断开时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数是多少？
（2）当开关S断开时，电路中消耗的总功率是多少？
（3）当开关S闭合时，电流表和电压表的示数各是多少？

Answer 1

解：（1）由电路图可知，当开关S断开时，
R₁、R₂串联，电压表测R₁两端的电压U₁，
电压表示数U₁=IR₁=0.5A×8Ω=4V；
答：当开关S断开时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数是4V．
（2）当开关S断开时，电路中消耗的总功率为：
P=I²R=I²（R₁+R₂）=（ 0.5A）²×（8Ω+4Ω）=3W；
答：当开关S断开时，电路中消耗的总功率是3W．
（3）电源电压U=IR=I₁（R₁+R₂）=0.5A×（8Ω+4Ω）=6V，
当开关S闭合时，R₂被短路，电路中只有R₁，
电压表测电源电压，电压表示数U_V=U=6V，
电流表的示数I===0.75A；
答：当开关S闭合时，电流表示数是0.75A，电压表的示数是6V．
分析：（1）由电路图可知，开关S断开时，两电阻串联，电流表测电路电流，电压表测测电阻R₁两端电压，已知电阻R₁的阻值、流过电阻的电流，由U=IR可以求出电压表示数；
（2）由电路图可知，开关S断开时，两电阻串联，电流表测电路电流，由串联电路特点及电功率公式P=I²R可以求出电路消耗的总功率；
（3）开关断开时，由串联电路特点及欧姆定律求出电源电压，由电路图可知；开关S闭合时，电阻R2被短路，只有电阻R₁接入电路，由欧姆定律可以求出电流表示数．
点评：本题考查了简单电路的计算，分析清楚电路结构，应用串联电路特点及欧姆定律即可正确解题．