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在如图所示的路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20欧,闭合电键S,两电流表的示数分别为0.8安和0.3安.①求电源电压U.②求通过电阻R2的电流I2.③现用电阻R0替换电阻R1、R2中的

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在如图所示的路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20欧,闭合电键S,两电流表的示数分别为0.8安和0.3安. 
①求电源电压U.  
②求通过电阻R2的电流I2.  
③现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个,替换前后,只有一个电流表的示数发生了变化,且电源的电功率变化了0.6瓦,求电阻R0的阻值.
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答案和解析
由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测电阻R1支路的电流.
①闭合电键S,两电流表的示数分别为0.8A和0.3A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流I=0.8A,通过电阻R1的电流I1=0.3A,
并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由欧姆定律可得,电源电压:
U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
②由并联电路的电流特点可得,通过R2的电流:
I2=I-I1=0.8A-0.3A=0.5A;
③由题知,用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个,替换前后,只有一个电流表的示数发生了变化;
若用R0替换电阻R1,则电流表A1所在支路的电阻发生变化,电流表A1的示数会发生变化,同时干路电流也会发生变化,即电流表A的示数发生变化,不符合题意;因此只能是用R0替换电阻R2
替换前电源的电功率:
P=UI=6V×0.8A=4.8W;
替换后电源的电功率变化了0.6W,则此时电源的电功率可能为:
P′=P+△P=4.8W+0.6W=5.4W,P″=P-△P=4.8W-0.6W=4.2W;
并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,替换前后R1的电流和功率均不变,
则R1消耗的功率:P1=UI1=6V×0.3A=1.8W;
因替换后R1与R0并联,且电源的电功率等于各电阻消耗功率之和,
所以,电阻R0消耗的功率可能为:
P0=P′-P1=5.4W-1.8W=3.6W,P0′=P″-P1=4.2W-1.8W=2.4W,
由P=
U2
R
可得,R0的阻值可能为:
R0=
U2
P0
=
(6V)2
3.6W
=10Ω,R0′=
U2
P0′
=
(6V)2
2.4W
=15Ω,
即电阻R0的阻值为10Ω或15Ω才能满足题中的要求.
答:①电源电压U为6V;  
②通过电阻R2的电流I2为0.5A;  
③现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个,替换前后,只有一个电流表的示数发生了变化,且电源的电功率变化了0.6瓦,电阻R0的阻值为10Ω或15Ω.
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