Question

（2011?来宾）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

分析：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．

解答：解：
（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=

U

I1

=

6V

0.6A

=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=

U

I2

=

6V

0.2A

=30Ω，
电阻R₂的阻值为：R₂=R-R₁=30Ω-10Ω=20Ω；
（3）电路消耗的最小电功率为P_小=UI₂=6V×0.2A=1.2W．
答：
（1）电源电压为6V；电阻R₁的阻值为10Ω；
（2）电阻R₂的阻值为20Ω；
（3）电路消耗的最小电功率为1.2W．

点评：解决本题的关键是根据串联电路的特点和欧姆定律，并结合电路图及图象判断出电表的示数．