题目内容

(2013?西城区模拟)如图所示,若甲、乙两表都是电压表,当开关S闭合后,R1消耗的电功率为P1,两表示数之比U:U=5:3;当开关S断开后,若甲、乙两表都是电流表,两表示数分别为I和I,R1、R2消耗的电功率分别为P1′和P2′.则(  )
分析:当S闭合,甲、乙同为电压表时,两电阻串联在电路中,根据串联电路特点和欧姆定律可计算其电阻之比,当S断开,甲、乙同为电流表时,两电阻并联在电路中,根据并联电路的特点和欧姆定律可计算电流之比,再利用公式P=
U2
R
计算电功率之比.
解答:解:
当S闭合,两电阻串联在电路中,电压表甲测量的是电阻R1和R2两端的电压,电压表乙测量的是电阻R2两端的电压,
则U:U=5:3,
∵串联电路各处的电流相等,用电器分担的电压之比等于阻值之比,
R1
R2
=
U-U
U
=
5-3
3
=
2
3

P1=
(U-U)2
R1

当S断开,两电阻并联在电路中,电流表甲测量的是通过电阻R2的电流,电流表乙测量的是干路中的总电流,
∵并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,即U1:U2=1:1;
用电器分担的电流之比与阻值之比成反比,
I1
I2
=
R2
R1
=
3
2

I
I
=
I2
I1+I2
=
2
3+2
=
2
5

P1′=
U
2
R1

P2′=
U2
R2

则P1:P1′=
(U-U)2
R1
U
2
R1
=(5-3)2:52=4:25;
P1′:P2′=
U
2
R1
U
2
R2
=
R2
R1
=3:2.
故选BD.
点评:电压表相当于开路,电流表相当于一导线,分析时先据条件确认电路连接方式,再根据串并联特点分析求解,在代入数值的时候应注意要一一对应,这是一个比较容易出错的地方.
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