图所示电路,电源电压为6V,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=5Ω,当闭合开关S1后,下列说法不正确的是
A.闭合开关S2、S3,通过R2的电流是0.24A
B.断开S2、S3,电路消耗的功率是2.4W
C.断开S2、闭合S3,R1两端的电压是6V
D.在相等的时间内,闭合S2、S3时和断开S2、S3时,电流通过R1产生的热量之比是9:4
试题答案
A
试题解析
(1)闭合开关S1后,当闭合开关S2、S3时,R1、R2并联,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R2的电流,根据P=求出R1的电功率;
(2)闭合开关S1后,当断开S2、S3时,R1、R3串联,根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据P=UI求出电路消耗的功率,根据P=I2R求出R1的电功率,再根据Q=W=Pt得出相等的时间内,闭合S2、S3时和断开S2、S3时,电流通过R1产生的热量之比;
(3)闭合开关S1后,断开S2、闭合S3时,电路为R1的简单电路,R1两端的电压即为电源的电压.
解答:当闭合开关S1后:
闭合开关S2、S3,等效电路图如图1所示;
断开S2、S3,等效电路图如图2所示;
断开S2、闭合S3,等效电路图如图3所示.
(1)由图甲可知:
通过R2的电流I2===0.3A,
R1的电功率P1===3.6W;
(2)由图2可得:
电路中的电流I===0.4A,
R1的电功率P1′=I2R1=(0.4A)2×10Ω=1.6W,
电路消耗的功率P=UI=6V×0.4A=2.4W;
因Q=W=Pt,
所以相等的时间内,闭合S2、S3时和断开S2、S3时,电流通过R1产生的热量之比Q1:Q1′=P1:P1′=3.6W:1.6W=9:4;
(3)由图3可得:
电路为R1的简单电路,所以R1两端的电压为6V.
故选A.
点评:本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式和焦耳定律的应用,关键是开关闭合、断开时电路连接方式的辨别.
