题目内容
【题目】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′= .
【答案】4:1.
【解析】试题分析:(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;
(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′.
解:当只闭合开关S1、S2时,R1、R2并联,
∴电阻两端的电压相等,
∵P=,
∴P=P1+P2=+=19.2W ①
当只闭合开关S3时,R1、R2、R3串联,
则电路中的电流I=,
∵P=I2R,P′=P1′+P2′+P3′,
∴P1′+P2′=()2(R1+R2)="P′" P3′="2.4W" 0.8W=1.6W ②
P3′=()2R3=0.8W ③
由②③两式可得:2R3=R1+R2,
代入②式可得:U2=3.6(R1+R2) ④
由①④两式可得:3()210+3=0,
解得:=3或=,
∵R1>R2,
∴=3,即R1=3R2,
∴P1:P1′=:()2R1=(R1+R2+R3)2:R12=4:1.
故答案为:4:1.
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