如图所示电路,电源电压和定值电阻的阻值保持不变.当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6A,电阻R1消耗的电功率为P1;当只闭合开关S1、S3时,电路消耗的总功率为P2

发布时间:2020-08-05 17:07:20

如图所示电路,电源电压和定值电阻的阻值保持不变.当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6A,电阻R1消耗的电功率为P1;当只闭合开关S1、S3时,电路消耗的总功率为P2,且P2=3P1;当只闭合开关S2时,电阻R2消耗的功率为1.6W,求:
(1)R1与R2的阻值之比;
(2)电源电压.

网友回答

解:当只闭合开关S1时,等效电路图如图1所示;当只闭合开关S1、S3时,等效电路图如图2所示;当只闭合开关S2时,等效电路图如图3所示.

(1)图1中,P1=,图2中,P2=+,
∵P2=3P1,
∴+=3,即=2,
解得:=;
(2)图1和图3中,
∵电源的电压不变,
∴===,
∴I3=I1=×0.6A=0.4A,
图3中,
∵P=I2R,
∴R2===10Ω,R1=2R2=2×10Ω=20Ω,
图1中,
电源的电压U=I1R1=0.6A×20Ω=12V.
答:(1)R1与R2的阻值之比为2:1;
(2)电源电压为12V.

解析分析:先画出三种情况的等效电路图.
(1)根据P=分别表示出图1中电阻R1消耗的电功率为P1和图2中路消耗的总功率为P2,利用P2=3P1建立等式即可求出R1与R2的阻值之比;
(2)根据电阻的串联和欧姆定律表示出图1和图2中电源的电压,利用电源的电压不变建立等式即可求出图3中的电流,利用P=I2R表示出图3中电阻R2消耗的功率即可求出R2的阻值,进一步求出R1的阻值,利用欧姆定律结合图1求出电源的电压.

点评:本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用,关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断和画出三种情况的等效电路图.
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