如圖所示,電源電壓恒定不變,若開關S1閉合,S2斷開時,電流表的示數為0.6A;當S1、S2都斷開時,電流表的示數為0.4A;當S1、S2都閉合時,電流表的示數為0.9A.已知R2的電阻為10Ω.求:
(1)當S1、S2都斷開時,R1消耗的功率;
(2)當S1、S2都閉合時,電路消耗的總功率.
解:(1)S1閉合,S2斷開時,等效電路圖如圖1所示;
當S1、S2都斷開時,等效電路圖如圖2所示;
當S1、S2都閉合時,等效電路圖如圖3所示.
(1)由圖1可知,電源的電壓U=IR2=0.6A×10Ω=6V;
由圖2可知電阻R1兩端的電壓U1=U-I′R2=6V-0.4A×10Ω=2V,
所以R1消耗的功率P1=U1I′=2V×0.4A=0.8W.
(2)由圖3可知,電路消耗的總功率P=UI″=6V×0.9A=5.4W.
答:(1)當S1、S2都斷開時,R1消耗的功率為0.8W;
(2)當S1、S2都閉合時,電路消耗的總功率為5.4W.
(1)當S1閉合,S2斷開時,電路為R2的簡單電路,電流表測電路中的電流,根據歐姆定律求出電源的電壓;
(2)當S1、S2都斷開時,R1、R2串聯,電流表測電路中的電流,根據串聯電路的電壓特點和歐姆定律求出R1兩端的電壓,根據P=UI求出R1消耗的功率;
(3)當S1、S2都閉合時,R2、R3并聯,電流表測干路電流,根據P=UI求出電路消耗的總功率.
點評:本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用,關鍵是畫出開關閉合、斷開時的等效電路圖.