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．

Answer 1

解：（1）由電阻的串并聯特點可知：
電阻R₁R₂組合得到的電阻值關系為：
R_串＞R₁＞R₂＞R_并，
在電壓不變時，由P=可知：
P_并＞R₂＞R₁＞R_串，
所以符合題中要求的電路圖如右圖．
（2）根據=+得：
R_總===2.4Ω；
根據P=得：
P_甲==15W；
根據I=得：
I==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；電流表讀數為2.5A．
分析：（1）根據電阻的串并聯特點可知：R₁、R₂串聯時電阻最大；R₁、R₂并聯時電阻最小；即R_串＞R₁＞R₂＞R_并；根據P=可知：P_并＞R₂＞R₁＞R_串；根據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，先求總電阻，再根據P=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．
點評：本題的關鍵：一是根據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用．