如图所示电路,电源使用的是学生电源,当电源旋钮旋至某一档后,开关S闭合,S1、S2断开时,电压表的示数为2V,灯泡L正常发光,且功率为4W;当电源旋钮旋至另一档时,开关S、S1、S2都闭合时,电流表的示数为2.5A,灯泡L的功率为1W;已知R2=0.5R1则下列说法中错误的是
A.灯L的电阻为4Ω
B.先后所使用两档电源电压之比为3:1
C.电阻R1的阻值为2Ω
D.S、S1、S2都闭合时,电路的总功率是15W
试题答案
D
试题解析
(1)分析电路结构,画出S闭合,S1、S2断开时的等效电路图,根据欧姆定律及功率公式列方程;
(2)画出开关S、S1、S2都闭合时的等效电路图,根据欧姆定律及功率公式列方程,然后解方程.
解答:解:(1)S闭合,S1、S2断开时的等效电路图如图一所示,
灯泡功率PL=I2RL,即4W=I2RL ①,
电路电流I== ②,
电源电压U=UV+IRL,U=2V+IRL ③,
(2)开关S、S1、S2都闭合时的等效电路图如图二所示,
电路电流I′=+,即2.5A=+ ④,
PL′=,即1W= ⑤,R2=0.5R1 ⑥,
由①②③④⑤⑥解得,RL=4Ω,R1=2Ω,R2=1Ω,U=6V,U′=2V,
先后所使用两档电源电压之比为U:U′=3:1,
开关S、S1、S2都闭合时电路的总功率P′=U′I′=2V×2.5A=5W;
故ABC正确,不符合题意;D说法错误,符合题意.
故选D.
点评:本题是一道电路计算题,分析清楚电路结构,画出等效电路图,根据欧姆定律、功率公式、串联电路特点列方程,然后解方程,是本题的基本解题思路,本题的难点在解方程上.
