Question

如圖甲所示，當開關S從點2轉到1時，電流表和電壓表對應的示數如圖乙所示，由圖甲和圖乙中的信息可知，電源電壓是    V，電阻R₂的阻值是    Ω，電阻R₂的I-U圖象是丙圖中的    （填“a”或“b”），R₁前后消耗的電功率差為    W．

Answer 1

【答案】分析：（1）由電路圖可知，當開關S接1時，電路為R₁的簡單電路，電壓表測電源的電壓，此時電路中的電流較大，根據乙圖讀出電源的電壓，根據歐姆定律求出R₁的阻值，根據P=UI求出R₁消耗的電功率；
（2）當開關S接2時，R₁、R₂串聯，電壓表測R₁兩端的電壓，電流表測電路中的電流，此時電路中的電流較小，由乙圖讀出兩電表的示數，根據P=UI求出R₁消耗的電功率，進一步得出R₁前后消耗的電功率差；根據串聯電路的電壓特點得出R₂兩端的電壓，再結合此時通過的電流即可判斷電阻R₂的I-U圖象，根據歐姆定律求出R₂的阻值．
解答：解：當開關S接1時，等效電路圖如圖1所示；
當開關S接2時，等效電路圖如圖2所示；

（1）由圖1和圖2可知，S接1時電壓表的示數最大，電流表的示數也最大，
由乙圖可知，電源的電壓U=6V，此時電路中的電流I=0.6A，
所以由圖1可得：R₁===10Ω；
R₁消耗的電功率：P₁=UI=6V×0.6A=3.6W；
（2）由圖2可得：U₁=2V，電路中的電流I′=0.2A，
R₁消耗的電功率P₁′=U₁I′=2V×0.2A=0.4W，
R₁前后消耗的電功率差P₁-P₁′=3.6W-0.4W=3.2W；
R₂兩端的電壓U₂=U-U₁=6V-2V=4V，
所以R₂===20Ω，
當R₂兩端的電壓為4V時，通過的電流為0.2A，結合丙圖可知a表示電阻R₂的I-U圖象．
故答案為：6；20；a；3.2．
點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率的計算，側重考查了學生分析圖象的能力和結合電路圖的變化得出兩電表對應的示數．