Question

【題目】在圖（a）所示的電路中，電源電壓為20伏且保持不變，電流表規格如圖（b）所示。將電阻R1連入MN之間，閉合電鍵S，電流表A示數為2安。

(1)求電阻R1的阻值。

(2)求通電5秒，電流通過R1做的功W1。

(3)將電阻R1與電阻R2以某種連接方式重新連入MN之間，閉合電鍵S，發現電源的電功率變化了30瓦。

a. 請判斷R1與R2連接方式，并說明理由。

b. 請計算出電阻R2的阻值

Answer 1

【答案】(1)10歐；(2) 200焦；(3) 并聯；30歐

【解析】

將電阻R1連入MN之間，由電路圖可知，電路中只有R1，電流表測電路中的電流。

(1)根據歐姆定律可得：

R1===10Ω，

(2)R1做的功：

W1=UI1t=20V×2A×5s=200J；

(3)由于電源的電功率變化了30瓦，則根據P=UI可得：

△I===1.5A，

若R1與R2并聯連入，則：

I=I1+△I=2A+1.5A=3.5A>3A，

所以R1與R2不能并聯，只有串聯，

根據串聯電路電流的特點可知：

此時電路中的電流為：

I=I1△I=2A1.5A=0.5A，

根據歐姆定律可得：

R總===40Ω，

根據串聯電路的總電阻等于各電阻之和可得：

R2= R總 R1=40Ω10Ω=30Ω。

答：(1)電阻R1的阻值為10Ω。

(2)通電5秒，電流通過R1做的功為200J。

(3)a.R1與R2串聯連接；因為若并聯連接干路電流超過電流表的量程。

b.電阻R2的阻值為30Ω。