如图所示电路图中,把端点A、C接在电压U不变的电源两端,只闭合开关S2时,电压表V1的示数为U1;只闭合开关S3时,电压表V1的示数为U1′,电压表V2的示数为U2′

发布时间:2020-08-08 02:19:39

如图所示电路图中,把端点A、C接在电压U不变的电源两端,只闭合开关S2时,电压表V1的示数为U1;只闭合开关S3时,电压表V1的示数为U1′,电压表V2的示数为U2′=4.5V.当把端点A、B接在电压U不变的电源两端,只断开开关S2,并用R4替换R3后,电压表V2的示数为U2″.己知U1:U1′=4:3,U2′:U2″=13:12,R3:R4=2:3,电阻R2=4Ω.
求:电阻R3的电阻值和电源两端电压U.

网友回答

己知:U1:U1′=4:3,U2′:U2″=13:12,R3:R4=2:3,R2=4Ω,U2′=4.5V
求:R3、U
解:只闭合开关S2时,电路连接如图甲;
只闭合开关S3时,电路连接如图乙;
当把AB接在电压U不变的电源两端,只断开开关S2,并用R4替换R3后,电路连接如图丙.

甲、乙两图中,R1不变,即=,
∵U2′:U2″=13:12,U2′=4.5V
∴U2″=
故以电源电压为等价,其关系式分别为:
U=4×(R1+4Ω)?????????????①
U=(R1+R3)?????????????????②
U=(+4Ω)????????③
由①、②得:
4×(R1+4Ω)=(R1+R3)???
化简得:3R3=R1+16?????? ④
由②、③得:
(R1+R3)=(+4Ω)?
化简得:R1=-???? ⑤
由④、⑤得:
3R3=-R3+16
解之:R3=6Ω
将R3=6Ω代入③可得:
U=(×6Ω+4Ω)
即U=6V.?????
?答:电阻R3的电阻值为6Ω;电源两端电压为6V.
解析分析:先跟据要求分别画出相应的简化电路;即当把AC接在电压U不变的电源两端,只闭合开关S2时,R1与R2串联,V1并联在R1两端;当把AC接在电压U不变的电源两端,只闭合开关S3时,R1与R3串联,V1并联在R1两端,V2并联在R3两端;当把AB接在电压U不变的电源两端,只断开开关S2,并用R4替换R3后,R4与R2串联,V2并联在R4两端.
然后根据甲、乙两图中U1与U1′的关系求出电路中电流的关系;即;
再根据U2′的电压值和U2′与U2″的比值,求出U2″的大小;
最后以电源电压为等价,分别用电阻和已知电压表示出其关系式,解之即可.

点评:根据条件画出简化电路本题的关键,本题主要考查欧姆定律的应用,对一些计算思路不太直观时,可以采用列等价关系式进行解答.
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