Question

6．如圖所示電源電壓不變，當開關S₂閉合，S₁斷開時，電流表示數為0.3A，電壓表示數為9V；若將兩表互換位置，并同時閉合S₁和S₂時，電流表示數為0.5A，則下列說法中正確的是（　　）

• A． 電壓表示數為0V
• B． R₁的阻值為20Ω
• C． R₂的阻值為45Ω
• D． R₂消耗的功率為6.75W

Answer 1

分析 當開關S₂閉合，S₁斷開時，兩電阻串聯，電流表測量的是電流，電壓表測量的是電源電壓．
若兩表互換位置，并同時閉合S₁和S₂時，兩電阻并聯，電流表測量的是電阻R₁中的電流，電壓表測量的是電源電壓；根據歐姆定律和串聯電路的特點分別求出兩電阻的阻值，進而根據P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R₂消耗的電功率．

解答 解：
（1）當開關S₂閉合，S₁斷開時，兩電阻串聯，電壓表測量的是電源電壓；
若兩表互換位置，并同時閉合S₁和S₂時，如下圖所示，兩電阻并聯，電壓表測量的是電源電壓．所以電壓表的示數不變，仍然是9V，故A錯誤；

（2）若兩表互換位置，并同時閉合S₁和S₂時，兩電阻并聯，電流表測R₁的電流，此時電流表示數為0.5A；
由I=$\frac{U}{R}$得電阻R₁的阻值：R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{9V}{0.5A}$=18Ω，故B錯誤；
（3）當電表沒有互換位置時，當開關S₂閉合，S₁斷開時，兩電阻串聯，
其總電阻為R_總=$\frac{U}{{I}_{串}}$=$\frac{9V}{0.3A}$=30Ω，
由于串聯電路的總電阻等于各電阻之和，
所以R₂的阻值：R₂=R_總-R₁=30Ω-18Ω=12Ω，故C錯誤；
（4）兩表互換位置后，R₂兩端電壓等于電源電壓，
所以R₂消耗的電功率：P₂=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（9V）^{2}}{12Ω}$=6.75W，故D正確．
故選D．

點評 此題主要考查的是學生對串并聯電路特點、歐姆定律和電功率計算公式的理解和掌握，搞清楚電路的串并聯是解決此題的關鍵．