如图所示,电源电压保持不变,电阻R1:R2=1:2,当开关S接触a时,电流表的示数为0.3A,R1消耗的功率为P1;当开关S接触b时,R0消耗的功率是0.4W,R2消耗的功率为P2,且P1:P2=9:8,则R0=________Ω,电源电压U=________V.
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解析分析:(1)当开关S接a时,电阻R1与R0串联,电流表测电路中的电流;根据欧姆定律和电阻的串联表示出电源的电压,根据P=I2R表示出R1消耗的功率P1.
(2)当开关S接触b时,电阻R2与R0串联;根据P=I2R表示出R0消耗的功率和R2消耗的功率P2,再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,最后根据电源的电压不变和P1:P2=9:8联立等式,即可解决问题.
解答:(1)当开关S接a时,等效电路图如图1所示;
当开关S接触b时,等效电路图如图2所示.
由图1可得,R1消耗的功率:
P1=(0.3A)2×R1,
电源的电压:
U=0.3A×(R0+R1),
(2)当开关S接b时,等效电路图如图2所示,
由图2可得,R0消耗的功率:
P0=I2R0=0.4W,即I2=,
R2消耗的功率:
P2=I2R2=×R2,
∵R1:R2=1:2和P1:P2=9:8,
∴==×=,
解得:R0=10Ω;
图2中的电流:
I===0.2A,
∵电源的电压不变,
∴U=I(R0+R2)=0.2A×(10Ω+R2)=0.3A×(R0+R1)=0.3A×(10Ω+R2),
解得:R2=20Ω,
电源的电压:
U=0.2A×(R0+R2)=0.2A×(10Ω+20Ω)=6V.
故