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物理必考如图所示电路.电源两端电压一定.R1.R2.R3是三个定值电

2024-01-20 07:21:20信息公告849

如图所示电路,电源两端电压一定,R1、R2、R3是三个定值电阻,且R1>R2.当只闭合开关S1、S2时,电路消耗的电功率为19.2W,电阻R1消耗的电功率为P1;当只闭合开关S3时,电路消耗的电功率为2.4W,电阻R3消耗的电功率为0.8W,电阻R1消耗的电功率为P1′;则P1:P1′=________.

试题答案

4:1Tk7物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)当只闭合开关S1、S2时,R1、R2并联,根据P=表示出电路的总功率;Tk7物理好资源网(原物理ok网)

(2)当只闭合开关S3时,R1、R2、R3串联,根据电阻的串联特点和欧姆定律表示出电流值的电流,再根据P=I2R表示出R1、R2的功率之和,R3的功率,联立方程求出三电阻之间的关系,进一步表示出电源的电压,代入(1)中的等式,解出R1、R2的关系;最后根据P=和P=I2R求出P1:P1′.Tk7物理好资源网(原物理ok网)

解答:当只闭合开关S1、S2时,R1、R2并联,Tk7物理好资源网(原物理ok网)

∴电阻两端的电压相等,Tk7物理好资源网(原物理ok网)

∵P=,Tk7物理好资源网(原物理ok网)

∴P=P1+P2=+=19.2W-------------①Tk7物理好资源网(原物理ok网)

当只闭合开关S3时,R1、R2、R3串联,Tk7物理好资源网(原物理ok网)

则电路中的电流I=,Tk7物理好资源网(原物理ok网)

∵P=I2R,P′=P1′+P2′+P3′,Tk7物理好资源网(原物理ok网)

∴P1′+P2′=()2(R1+R2)=P′-P3′=2.4W-0.8W=1.6W--------②Tk7物理好资源网(原物理ok网)

P3′=()2R3=0.8W------------③Tk7物理好资源网(原物理ok网)

由②③两式可得:2R3=R1+R2Tk7物理好资源网(原物理ok网)

代入②式可得:U2=3.6(R1+R2)-------④Tk7物理好资源网(原物理ok网)

由①④两式可得:3()2-10+3=0,Tk7物理好资源网(原物理ok网)

解得:=3或=,Tk7物理好资源网(原物理ok网)

∵R1>R2Tk7物理好资源网(原物理ok网)

∴=3,即R1=3R2Tk7物理好资源网(原物理ok网)

∴P1:P1′=:()2R1=(R1+R2+R32:R12=4:1.Tk7物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:4:1.Tk7物理好资源网(原物理ok网)

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、电功率公式的灵活运用,关键是电功率公式的灵活选取和开关闭合、断开时电路串并联的辨别,难点是利用串并联电路的规律和电功率关系求出三电阻之间的关系.Tk7物理好资源网(原物理ok网)