Question

14．如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)電阻r=1Ω，R₂=4Ω．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R₁的阻值調(diào)至為R₁=3Ω后，求：
（1）當(dāng)電鍵S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為多少？
（2）當(dāng)電鍵S閉合后電流表的示數(shù)為2A．求電源的輸出功率和R₃的電阻．

Answer 1

分析 （1）電鍵S斷開時(shí)，電阻R₁、R₂串聯(lián)接入電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律即可求解；
（2）根據(jù)${P}_{出}=EI-{I}^{2}r$求解輸出功率，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出S閉合后的總電阻，再根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)求解．

解答 解：（1）電鍵S斷開時(shí)，電阻R₁、R₂串聯(lián)接入電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：
I=$\frac{E}{{R}_{1}+{R}_{2}+r}=\frac{10}{1+4+3}=1.25A$
（2）電鍵S閉合時(shí)，電源的輸出功率為：
${P}_{出}=EI-{I}^{2}r=10×2-4×1=16W$
R₃、R₂并聯(lián)后與R₁串聯(lián)接入電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，總電阻為：
${R}_{總}=\frac{E}{I}=\frac{10}{2}=5Ω$，
則并聯(lián)部分電阻為：
R_并=R_總-R₁-r=5-3-1=1Ω，
而${R}_{并}=\frac{{R}_{2}{R}_{3}}{{R}_{2}+{R}_{3}}$
解得：${R}_{3}=\frac{4}{3}Ω$=1.33Ω
答：（1）當(dāng)電鍵S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為1.25A；
（2）當(dāng)電鍵S閉合后電源的輸出功率位16W，R₃的電阻位1.33Ω．

點(diǎn)評(píng) 靈活應(yīng)用閉合電路的歐姆定律是解題關(guān)鍵，能結(jié)合串并聯(lián)電路的特點(diǎn)求解，知道輸出功率等于總功率減去內(nèi)阻消耗的功率．