Question

在如圖所示的電路中，電源電動勢E=15V，內阻r=5Ω，電阻R₁、R₂、R₃的阻值均為10Ω，S為單刀三擲電鍵，求
（1）電鍵S接A時電壓表的讀數；
（2）電鍵S接B時電源的輸出功率；
（3）電鍵S接C時電源的效率．

Answer 1

分析：（1）電鍵S接A時，電壓表被短路，讀數應為零．
（2）電鍵S接B時，R₁與R₂串聯，根據閉合電路歐姆定律求出電路中電流，電源的輸出功率即為外電路總功率，由公式 P=I₂²（R₁+R₂）求解．
（3）電鍵S接C時，R₂與R₃并聯后與R₁串聯，先求出外電路總電阻，再根據效率的定義求解．

解答：解：（1）S接A時，電壓表被短路，所以電壓表讀數U₁=0           
（2）S接B時，R₁與R₂串聯，電路中電流為：
  I₂=

E

R1+R2+r

=

15

10+10+5

A=0.6A            
電源的輸出功率 P=I₂²（R₁+R₂）=7.2W；                                      
（3）S接C時，外電路總電阻R=R₁+

R2R3

R2+R3

=10Ω+5Ω=15Ω                          
電源效率η=

I2R

I2(R+r)

=

15

15+5

×100%=75%；                                            
答：
（1）電鍵S接A時電壓表的讀數為0；
（2）電鍵S接B時電源的輸出功率為15Ω；
（3）電鍵S接C時電源的效率為75%．

點評：本題主要考查了閉合電路歐姆定律及功率公式的直接應用，搞清電路的連接關系是解題的基礎．