Question

實驗室提供的實驗器材有電源、電流表、電壓表各一只，兩只定值電阻R₁=6Ω，R₂=4Ω．

（1）請你任選其中三件器材用符號表示填入圖中，組成甲、乙、丙、丁四個不同的電路，要求組成電路的各元件均能正常工作且各個電路消耗的電功率P_甲＞P_乙＞P_丙＞P_丁．
（2）若電源電壓為6V，求甲圖電路的總功率及電流表讀數(shù)．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電阻的串并聯(lián)特點可知：R₁、R₂串聯(lián)時電阻最大；R₁、R₂并聯(lián)時電阻最小；即R_串＞R₁＞R₂＞R_并；根據(jù)P=

U2

R

可知：P_并＞R₂＞R₁＞R_串；根據(jù)題目中所給的實驗器材，任選其中三件器材，組成電路的各元件均能正常工作，即可畫出符合要求的四個不同電路圖．
（2）由甲圖可知：R₁、R₂并聯(lián)，先求總電阻，再根據(jù)P=

U2

R

求出總功率，最后由歐姆定律求出總電流，即為電流表的示數(shù)．

解答：解：（1）由電阻的串并聯(lián)特點可知：
電阻R₁R₂組合得到的電阻值關(guān)系為：
R_串＞R₁＞R₂＞R_并，
在電壓不變時，由P=

U2

R

可知：
P_并＞P₂＞P₁＞P_串，
所以符合題中要求的電路圖如右圖．
（2）根據(jù)

1

R

=

1

R1

+

1

R2

得：
R_總=

R1R2

R1+R2

=

6Ω×4Ω

6Ω+4Ω

=2.4Ω；
根據(jù)P=

U2

R

得：
P_甲=

(6V)2

2.4Ω

=15W；
根據(jù)I=

U

R

得：
I=

6V

2.4Ω

=2.5A．
答：（1）符合要求的四個不同電路圖如上圖所示；（2）甲圖電路的總功率為15W；電流表讀數(shù)為2.5A．

點評：本題的關(guān)鍵：一是根據(jù)要求找到電功率最大時和最小時的電路圖，二是歐姆定律和電功率公式的靈活應(yīng)用．