在如图所示的电路中,电源电压为6V且保持不变.只闭合开关S1,电流表示数为0.4A;再闭合开关S2,电流表示数变化了0.2A;设开关S2闭合前后R1消耗的电功率的变化量为△P;则关于R2的阻值及△P的值分别为
A.R2=10Ω,△P=2W
B.R2=5Ω,△P=2W
C.R2=5Ω,△P=5W
D.R2=15Ω,△P=5W
B
只闭合开关S1时,两电阻串联,电流表测电路中的电流;再闭合开关S2时,电路为R1的简单电路,根据电阻的串联和欧姆定律确定电流表的示数,根据欧姆定律求出R1的阻值,根据P=UI求出R1消耗的电功率;根据欧姆定律求出S2闭合前电路的总电阻,根据电阻的串联求出R2的阻值,根据P=I2R求出R1消耗的电功率.
解答:只闭合开关S1时,等效电路图如图1所示;再闭合开关S2时,等效电路图如图2所示.
∵电阻越串越大、大于任何一个分电阻,
∴根据I=可知,图2中电流表的示数比图1中的电流大,即图2中I2=0.4A+0.2A=0.6A;
由图2可得:
R1===10Ω;
R1消耗的电功率P1=UI2=6V×0.6A=3.6W;
电路中的总电阻R===15Ω,
∴R2=R-R1=15Ω-10Ω=5Ω,
R1消耗的电功率P1′=(I1)2R1=(0.4A)2×10Ω=1.6W,
∴S2闭合前后R1消耗的电功率相差P1-P1′=3.6W-1.6W=2W.
故选B.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是开关闭合前后电路中电流变化的判断.