Question

16．如圖所示的電路中，電源是由三個(gè)規(guī)格相同的電池串聯(lián)而成的電池組．每個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻如下，E₀=2.0V，r₀=0.5Ω，定值電阻R₁=6.0Ω，R₂=2.5Ω，R₃=3.0Ω，電流表內(nèi)阻很小，可以忽略不計(jì)，電壓表內(nèi)阻很大，其分流作用可以忽略不計(jì)．問(wèn)：S閉合后電流表和電壓表的示數(shù)各是多少？

Answer 1

分析 先求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，S閉合，R₁和R₃并聯(lián)后與R₂串聯(lián)，根據(jù)閉合電路歐姆定律以及串并聯(lián)電路的特點(diǎn)求解即可．

解答 解：由題意可知E=3E₀=6V，r=3r₀=1.5Ω，S閉合后R₁與R₃為并聯(lián)關(guān)系，設(shè)其等效電阻為R，則
R=$\frac{{R}_{1}{R}_{3}}{{R}_{1}+{R}_{3}}$=$\frac{6×3}{6+3}$Ω=2Ω，
用I₂表示干路中的電流，依據(jù)閉合電路歐姆定律有：I₂=$\frac{E}{{R}_{2}+R+r}$=$\frac{6}{2.5+2+1.5}$A=1A，
電流表測(cè)量的是R₁支路的電流I₁，
依分流原理有：I₁=$\frac{{R}_{3}}{{R}_{1}+{R}_{3}}$I₂=$\frac{3}{6+3}$×1A=0.33A，
電壓表測(cè)量的是電源的路端電壓U，有
U=E-I₂r=（6-1×1.5）V=4.5V．
答：S閉合后電流表和電壓表的示數(shù)分別是0.33A、4.5V．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了閉合電路歐姆定律的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確分析電路的結(jié)構(gòu)，能根據(jù)歐姆定律并能結(jié)合串并聯(lián)電路的特點(diǎn)求解．