Question

（2011?來賓）如圖甲所示電路，當開關S從接點2轉換到接點1時，電流表、電壓表對應示數如圖乙所示，根據圖中信息求：
（1）電源電壓U和電阻R₁的阻值；
（2）電阻R₂的阻值；
（3）電路中消耗的最小功率．

Answer 1

分析：由電路圖可知：
①當開關接點2時，R₁、R₂串聯，電壓表測R₁兩端的電壓，根據電阻的串聯特點可知此時電路中的電阻最大，根據歐姆定律可知此時電路中的電流最小，電路消耗的電功率最小；
②當開關接點1時，電路為R₁的簡單電路，電壓表測電源的電壓，此時電路中的電流最大，電路消耗的電功率最大．
分別根據串聯電路的特點和歐姆定律，以及P=UI求出相關的物理量．

解答：解：
（1）當開關接點1時，電路為R₁的簡單電路，由乙圖可知電源電壓U=6V；
此時電路中的電流I₁=0.6A
所以電阻R₁的阻值為：R₁=

U

I1

=

6V

0.6A

=10Ω；
（2）當開關接點2時，R₁、R₂串聯，電壓表的示數U₁=2V，電路中的電流I₂=0.2A；
電路中的總電阻R=

U

I2

=

6V

0.2A

=30Ω，
電阻R₂的阻值為：R₂=R-R₁=30Ω-10Ω=20Ω；
（3）電路消耗的最小電功率為P_小=UI₂=6V×0.2A=1.2W．
答：
（1）電源電壓為6V；電阻R₁的阻值為10Ω；
（2）電阻R₂的阻值為20Ω；
（3）電路消耗的最小電功率為1.2W．

點評：解決本題的關鍵是根據串聯電路的特點和歐姆定律，并結合電路圖及圖象判斷出電表的示數．