如图所示,电源电压恒定,R1和R2阻值不随温度变化,当S1闭合后,S2、S3断开时,电流表示数为3A;当闭合S1、S2,断开S3时,电流表的示数为5A.当闭合S3断开

发布时间:2020-07-29 19:29:12

如图所示,电源电压恒定,R1和R2阻值不随温度变化,当S1闭合后,S2、S3断开时,电流表示数为3A;当闭合S1、S2,断开S3时,电流表的示数为5A.当闭合S3断开S1、S2时,电路的总电阻与R1的比值是多少?电路消耗的总功率与R1上消耗的功率之比是多少?

网友回答

解:(1)当闭合S1,断开S2、S3时,等效电路图如图1所示;
当闭合S1、S2,断开S3时,等效电路图如图2所示;
当闭合S3,断开S1、S2时,等效电路图如图3所示.

由图1可得:U=IR1=3A×R1-------①
由图2可得:U=I′R并=5A×-------②
联立方程①②可得:R1=R2.
(2)由图3可得:
电路的总电阻与R1的比值==;
电路消耗的总功率为P总=(I″)2(R1+R2),
R1消耗的电功率为P1=(I″)2R1,
所以可求得:==.
答:当闭合S3断开S1、S2时,电路的总电阻与R1的比值5:2;电路消耗的总功率与R1上消耗的功率之比是5:2.
解析分析:(1)当S1闭合后,S2、S3断开时,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律表示出电源的电压;当闭合S1、S2,断开S3时,两电阻并联,电流表测干路电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;联立等式求出两电阻的阻值关系.(2)当闭合S3断开S1、S2时,两电阻串联,根据电阻的串联求出电路的总电阻与R1的比值;根据串联电路的电流特点和P=I2R求出电路消耗的总功率和R1上消耗的功率,进一步求出两者的比值.

点评:本题考查了串联电路的特点和电阻的并联特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是画出三种情况的等效电路图和根据电源的电压不变得出两个电阻阻值之间的关系.
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