Question

如圖所示，已知電源兩端電壓為U₁且保持不變，定值電阻R₁的阻值已知．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)為U₂．開(kāi)關(guān)S閉合后，電壓表的示數(shù)變化．電阻R₁消耗的電功率增加了________．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，三電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R₂和R₃兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R₁兩端的電壓，根據(jù)P=求出電阻R₁消耗的電功率；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，R₃被短路，根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)可知電壓表的示數(shù)減小并根據(jù)電壓表示數(shù)的變化得出R₂兩端的電壓，再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R₁兩端的電壓，根據(jù)P=求出電阻R₁消耗的電功率，進(jìn)一步求出電功率的增加量．
解答：開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，等效電路圖如圖甲所示；開(kāi)關(guān)S閉合后，等效電路圖如圖乙所示；

由圖1可得，電阻R₁兩端的電壓為U_R1=U₁-U₂，
電阻R₁消耗的電功率P₁==；
由圖2，因開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，R₃被短路，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點(diǎn)可知電壓表的示數(shù)減小U₂，即電壓表的示數(shù)為U₂，
此時(shí)R₁兩端的電壓為U_R1′=U₁-U₂，
電阻R₁消耗的電功率P₁′==；
所以電阻R₁消耗的電功率增加了：P₁′-P₁=-=．
故答案為：．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是會(huì)根據(jù)串聯(lián)的分壓特點(diǎn)判斷開(kāi)關(guān)閉合后電壓表的示數(shù)．