Question

（2013?莆田）現(xiàn)有四個電學(xué)元件：電流表A、電壓表V、阻值為4Ω的電阻R₁和阻值為6Ω的電阻R₂．某物理興趣小組要設(shè)計四個不同的電路，如圖甲、乙、丙、丁所示，要求每個電路必須用到上述四個元件中的任意三個，每個電路消耗的總功率分別為P_甲、P_乙、P_丙、P_丁，且P_甲＞P_乙＞P_丙＞P_丁．電源電壓恒為6V，各元件無故障且電路都能正常工作．
（1）甲電路如圖所示，閉合開關(guān)，問：該電路中電流表示數(shù)I_甲及電路消耗的總功率P_甲分別是多大？
（2）請你按要求完成另外三個電路的設(shè)計（將元件符號填入圖中即可）．

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知，兩電阻并聯(lián)，由并聯(lián)電路特點及歐姆定律求出電流表示數(shù)，由P=UI求出功率．
（2）電源電壓相等，所以電路中總功率越大，總電阻就越小；且并聯(lián)電路總電阻最小，串聯(lián)電路總電阻最大，依次按電阻由大到小的順序完成電路．

解答：解：（1）兩電阻并聯(lián)，干路電流，即電流表示數(shù)：
I_甲=

U

R1

+

U

R2

=

6V

4Ω

+

6V

6Ω

=I₁+I₂=1.5A+1A=2.5A，
電路消耗的總功率：
P_甲=U I_甲=6V×2.5A=15W
（2）電源電壓相等，電路總電阻越大，電路消耗的總功率越小，電路圖如圖所示．

答：（1）電路中電流表示數(shù)I_甲=2.5A，電路消耗的總功率P_甲=15W．
（2）電路圖如圖所示．

點評：應(yīng)用并聯(lián)電路特點、歐姆定律、電功率公式即可正確解題；要會設(shè)計串并聯(lián)電路，會熟練應(yīng)用歐姆定律，會計算電路消耗的功率．