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每日一练如图所示的电路中.电源电压恒定.开关S从闭合到断开.使得电压

2024-01-16 19:47:06辅导探讨400

如图所示的电路中,电源电压恒定.开关S从闭合到断开,使得电压表的示数分别为3V和5V,电阻R1消耗的电功率分别为1.8W和0.8W,求开关S断开时,电流表的示数是________ A.

试题答案

0.2YUG物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

先画出开关S从闭合到断开时的等效电路图,分别根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,再根据P=I2R表示出电阻R1消耗的电功率,根据已知条件联立方程求出开关S断开时电路中的电流,即为电流表的示数.YUG物理好资源网(原物理ok网)

解答:当S闭合时等效电路图如图1所示;S断开时等效电路图如图2所示.YUG物理好资源网(原物理ok网)

由图1可知,电源的电压为:YUG物理好资源网(原物理ok网)

U=U表1+U1=3V+IaR1------------------①YUG物理好资源网(原物理ok网)

电阻R1消耗的电功率为:YUG物理好资源网(原物理ok网)

P1=Ia2R1=1.8W---------------------②YUG物理好资源网(原物理ok网)

由图2可知,电源的电压为:YUG物理好资源网(原物理ok网)

U=U表2+U1′=5V+IbR1---------------③YUG物理好资源网(原物理ok网)

电阻R1消耗的电功率为:YUG物理好资源网(原物理ok网)

P2=Ib2R1=0.8W---------------------④YUG物理好资源网(原物理ok网)

由②④两式可得:YUG物理好资源网(原物理ok网)

=-----------------------⑤YUG物理好资源网(原物理ok网)

由①③⑤两式可得:U=9V-------⑥YUG物理好资源网(原物理ok网)

把⑥式代入③④式可得:Ib=0.2A,YUG物理好资源网(原物理ok网)

即开关S断开时电流表的示数为0.2A.YUG物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:0.2.YUG物理好资源网(原物理ok网)

点评:解决本题的关键:一是开关断开、闭合时电路图串并联的辨别;二是能灵活的应用串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压,以及利用P=I2R表示出电阻R1消耗的电功率;三是灵活的运用数学知识解方程.YUG物理好资源网(原物理ok网)