题目内容
5.如图所示的电路中,R1=1Ω,R2=2Ω,R3未知,当开关S接a时,R2上消耗的电功率为4.5W,当开关S接b时,电压表示数为3.6V,当开关S接c时,电流表示数为1.5A,试求:(1)电源的电动势和内电阻;
(2)R3的阻值.
分析 (1)开关S接a时,R1被短路,由R2上消耗的电功率求解通过电源的电流,根据欧姆定律求得电源两端的电压,再根据闭合电路欧姆定律列式,当开关S接b时,R1和R2串联,电压表测量路端电压,求出电路电路,再根据闭合电路欧姆定律列式,联立方程即可求解电源电动势和内阻;
(2)当开关S接c时,R2和R3并联再与R1串联,电流表测量干路电流,根据闭合电路欧姆定律列式即可求解.
解答 解:(1)开关S接a时,R1被短路,由P2=I2R2得:
通过电源的电流为:I=$\sqrt{\frac{{P}_{2}}{{R}_{2}}}=\sqrt{\frac{4.5}{2}}$=1.5A
电源两端的电压等于R2的两端电压,为:U=IR2=1.5×2V=3V,
根据闭合电路欧姆定律得:E=U+Ir=3+1.5r…①
当开关S接b时,R1和R2串联,电压表测量路端电压,根据欧姆定律得干路电流为:
${I}_{1}=\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}+{R}_{2}}=\frac{3.6}{1+2}=1.2A$,
根据闭合电路欧姆定律得:
E=U1+I1r=3.6+1.2r…②
由①②解得:E=6V,r=2Ω
(2)当开关S接c时,R2和R3并联再与R1串联,电流表测量干路电流,根据闭合电路欧姆定律得:
E=${I}_{2}({R}_{1}+r+\frac{{R}_{2}{R}_{3}}{{R}_{2}+{R}_{3}})$
带入数据得:6=1.5×$(1+2+\frac{2{R}_{3}}{2+{R}_{3}})$
解得:R3=2Ω
答:(1)电源的电动势为6V,内阻为2Ω;
(2)R3的阻值为2Ω.
点评 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是电功率公式的灵活选取和开关闭合、断开时电路串并联的辨别,运用闭合电路欧姆定律和欧姆定律结合求解,难度适中.
A. | B球水平方向的分运动是匀速直线运动 | |
B. | B球水平方向的分运动是匀加速直线运动 | |
C. | B球竖直方向的分运动是匀速直线运动 | |
D. | B球竖直方向的分运动是自由落体运动 |
A. | 它们速度方向相同,加速度方向相反 | |
B. | 在t1时刻它们相距最远 | |
C. | 在t1时刻它们相遇 | |
D. | 在0~t2时间内它们的位移相同 |
A. | 2$\sqrt{3}$ | B. | $\frac{\sqrt{6}}{6}$ | C. | $\frac{\sqrt{3}}{6}$ | D. | $\sqrt{6}$ |
A. | 主要是为了减少车轮与铁轨间的摩擦 | |
B. | 主要是为了减少轮缘与铁轨间的挤压 | |
C. | 内轨应略高于外轨 | |
D. | 重力和支持力的合力为火车转弯提供了向心力 |