Question

【题目】如图所示，电源电压恒定，R1的阻值为20Ω．R2的阻值为10Ω．当S闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.4A。

（1）求电源电压。

（2）求通电10s内电路消耗的电能。

（3）当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数变化了0.3A，求R3的阻值。

Answer 1

【答案】（1）12V。（2）48J。（3）120Ω。

【解析】分析：（1）当S闭合，S1、S2断开时，R1和R2串联，根据欧姆定律求出电源电压；

（2）根据求出消耗的电能；

（3）当S、S1、S2都闭合时，R2被短路，此时R1和R3并联接入电路中，根据并联电路的电阻特点求出干路的电流；根据欧姆定律求出R1的电流，从而求出R1和的电流，根据欧姆定律求出R3的阻值。

解答：（1）当S闭合，S1、S2断开时，R1和R2串联接入电路中；根据电阻的串联和 可知，电源电压为：；

（2）通电10s内电路消耗的电能为：；

（3）当S、S1、S2都闭合时，R2被短路，此时R1和R3并联接入电路中，电流表测干路中的电流，此时的总电阻要小于R1，当S闭合，S1、S2断开时，R1和R2串联接入电路中，此时的总电阻要大于R1，所以，R1和R3并联的总电阻小于 R1和R2串联的总电阻，由欧姆定律可知，当S、S1、S2都闭合时，干路中的电流变大，故并联后干路中的电流为：；通过R1的电流为：；由并联电路的电流特点可得，通过R3的电流为：；则R3的阻值为：。

答：（1）电源电压为12V。

（2）通电10s内电路消耗的电能为48J。

（3）R3的阻值为120Ω。