21. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻 $ R_1 $ 的阻值为 $ 20 \Omega $. 闭合开关 $ S $,电流表 $ A_1 $ 的示数为 $ 0.3 \mathrm{A} $,电流表 $ A_2 $ 的示数为 $ 0.2 \mathrm{A} $,求:
(1) 电源电压 $ U $;
(2) 电阻 $ R_2 $ 的阻值.

(1) 电源电压 $ U $;
(2) 电阻 $ R_2 $ 的阻值.
答案
(1) 由图可知,两电阻并联,电流表$A_1$测$R_1$支路电流,$I_1 = 0.3\mathrm{A}$,$R_1 = 20\Omega$。
根据$I=\frac{U}{R}$,电源电压$U = U_1 = I_1R_1 = 0.3\mathrm{A} × 20\Omega = 6\mathrm{V}$。
(2) 电流表$A_2$测$R_2$支路电流,$I_2 = 0.2\mathrm{A}$,电源电压$U = 6\mathrm{V}$。
根据$I=\frac{U}{R}$,$R_2 = \frac{U}{I_2} = \frac{6\mathrm{V}}{0.2\mathrm{A}} = 30\Omega$。
(1) $6\mathrm{V}$
(2) $30\Omega$
根据$I=\frac{U}{R}$,电源电压$U = U_1 = I_1R_1 = 0.3\mathrm{A} × 20\Omega = 6\mathrm{V}$。
(2) 电流表$A_2$测$R_2$支路电流,$I_2 = 0.2\mathrm{A}$,电源电压$U = 6\mathrm{V}$。
根据$I=\frac{U}{R}$,$R_2 = \frac{U}{I_2} = \frac{6\mathrm{V}}{0.2\mathrm{A}} = 30\Omega$。
(1) $6\mathrm{V}$
(2) $30\Omega$
22. 如图所示,$ A $、$ B $ 是两个电阻的电流—电压关系图像.
(1) 求 $ A $、$ B $ 两个电阻的阻值.
(2) 如果将这两个电阻串联在电路中,那么 $ A $、$ B $ 两个电阻两端的电压之比为多少?
(3) 如果将这两个电阻并联在电路中,那么通过 $ A $、$ B $ 两电阻的电流之比为多少?

(1) 求 $ A $、$ B $ 两个电阻的阻值.
(2) 如果将这两个电阻串联在电路中,那么 $ A $、$ B $ 两个电阻两端的电压之比为多少?
(3) 如果将这两个电阻并联在电路中,那么通过 $ A $、$ B $ 两电阻的电流之比为多少?
答案
(1)由图像可知,当$U_{A}=10V$时,$I_{A}=0.8A$,根据$I=\frac{U}{R}$可得,$R_{A}=\frac{U_{A}}{I_{A}}=\frac{10V}{0.8A}=12.5\Omega$;当$U_{B}=8V$时,$I_{B}=0.2A$,$R_{B}=\frac{U_{B}}{I_{B}}=\frac{8V}{0.2A}=40\Omega$。
(2)串联电路中电流处处相等,根据$U=IR$,电压之比等于电阻之比,所以$\frac{U_{A}'}{U_{B}'}=\frac{R_{A}}{R_{B}}=\frac{12.5\Omega}{40\Omega}=\frac{5}{16}$。
(3)并联电路中各支路两端电压相等,根据$I=\frac{U}{R}$,电流之比等于电阻的反比,所以$\frac{I_{A}''}{I_{B}''}=\frac{R_{B}}{R_{A}}=\frac{40\Omega}{12.5\Omega}=\frac{16}{5}$。
(1)$R_{A}=12.5\Omega$,$R_{B}=40\Omega$;(2)$5:16$;(3)$16:5$。
(2)串联电路中电流处处相等,根据$U=IR$,电压之比等于电阻之比,所以$\frac{U_{A}'}{U_{B}'}=\frac{R_{A}}{R_{B}}=\frac{12.5\Omega}{40\Omega}=\frac{5}{16}$。
(3)并联电路中各支路两端电压相等,根据$I=\frac{U}{R}$,电流之比等于电阻的反比,所以$\frac{I_{A}''}{I_{B}''}=\frac{R_{B}}{R_{A}}=\frac{40\Omega}{12.5\Omega}=\frac{16}{5}$。
(1)$R_{A}=12.5\Omega$,$R_{B}=40\Omega$;(2)$5:16$;(3)$16:5$。
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