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物理必考如图所示电路.电源电压恒定.只闭合开关S1时.电阻R1上消耗

2024-01-16 16:05:15信息公告601

如图所示电路,电源电压恒定.只闭合开关S1时,电阻R1上消耗的功率为6W;若闭合S1、S3,断开S2时,电路消耗的总功率是9W.电流表的示数增加了0.5A.SNt物理好资源网(原物理ok网)

求:(1)R1的阻值.SNt物理好资源网(原物理ok网)

(2)当开关S2闭合,S1、S3断开时,电路消耗的总功率.

试题答案

解:(1)当S1闭合,S2、S3断开时,电路中只有R1工作,此时电路消耗的电功率P=6W;SNt物理好资源网(原物理ok网)

当S1、S3闭合,S2断开时,R1与R2并联在电源上,此时R1消耗的电功率不变,增加的电功率为R2消耗的电功率,SNt物理好资源网(原物理ok网)

此时的总功率为P′=9W;SNt物理好资源网(原物理ok网)

∴R2消耗的电功率:SNt物理好资源网(原物理ok网)

P2=P′-P=9W-6W=3WSNt物理好资源网(原物理ok网)

R2的电流:SNt物理好资源网(原物理ok网)

I2=0.5ASNt物理好资源网(原物理ok网)

电源的电压:SNt物理好资源网(原物理ok网)

∴U=U2===6VSNt物理好资源网(原物理ok网)

R1的阻值:SNt物理好资源网(原物理ok网)

∴R1===6ΩSNt物理好资源网(原物理ok网)

R2的阻值:SNt物理好资源网(原物理ok网)

R2===12Ω.SNt物理好资源网(原物理ok网)

(2)当S2闭合,S1、S3断开时,R1与R2串在电源上SNt物理好资源网(原物理ok网)

电路的总电阻:SNt物理好资源网(原物理ok网)

R=R1+R2=6Ω+12Ω=18ΩSNt物理好资源网(原物理ok网)

电路中的电流:SNt物理好资源网(原物理ok网)

I===ASNt物理好资源网(原物理ok网)

电路消耗的总功率:SNt物理好资源网(原物理ok网)

P=UI=6V×A=2W.SNt物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)R1的阻值为6Ω;(2)当开关S2闭合,S1、S3断开时,电路消耗的总功率为2W.SNt物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)当S1闭合,S2、S3断开时,电路中只有R1工作,当S1、S3闭合,S2断开时,R1与R2并联在电源上可知;第二次多消耗的电功率为R2消耗的电功率,增加的电流为通过R2的电流;根据欧姆定律求出电源的电压,以及R1和R2的阻值.SNt物理好资源网(原物理ok网)

(2)当开关S2闭合S1、S3断开时,电阻R1、R2串联在电源上;先求出总电阻,再根据欧姆定律求出电路中的电流,最后根据P=UI求出电路消耗的总功率.SNt物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了开关的通断对电路串并联的影响,以及欧姆定律和电功率公式的灵活运用,分清电路的串并联是解决本题的关键.SNt物理好资源网(原物理ok网)