题目内容
11．
如图所示的电路，电源电压保持不变，R1=20Ω，当闭合开关S1、S3，断开S2时，电流表的示数为0.3A，当闭合开关能S2、S3，断开S1时，电流表的示数为1.2A．（1）求电源电压；
（2）求电阻R2的阻值；
（3）当闭合S1，断开S2、S3时，电路消耗的电功率为P1；当闭合S2，断开S1、S2时，电路消耗的电功率为P2，且P1：P2=1：2，求电阻R3的阻值；
（4）求整个电路消耗的最小电功率．
分析 （1）分析当闭合开关S1、S3，断开S2时电路的连接，根据欧姆定律电源电压；
（2）当闭合开关能S2、S3，断开S1时电路的连接，根据欧姆定律求电阻R2的阻值；
（3）分析开关转换时电路的连接，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$结合已知条件求电阻R3的阻值；
（4）根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$，当电路的总电阻最大时，电路消耗的最小电功率，根据串联电路的电阻大于其中任一电阻，并联电路的电阻小于其中任一个电阻，求出串联的总电阻最大，从而求出整个电路消耗的最小电功率．
解答 解：
（1）当闭合开关S1、S3，断开S2时，R3短路，只有R1接入电路，电流表测电路中的电流，
根据I=$\frac{U}{R}$可得，电源电压：
U=I1R1=0.3A×20Ω=6V；
（2）当闭合开关能S2、S3，断开S1时，R3短路，只有R2接入电路，电流表的示数为1.2A，
根据I=$\frac{U}{R}$可得，电阻R2的阻值：
R2=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{1.2A}$=5Ω；
（3）当闭合S1，断开S2、S3时，R1、R3串联，电路消耗的电功率为：
P1=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}{+R}_{3}}$------①
当闭合S2，断开S1、S2时，R2、R3串联，电路消耗的电功率为：
P2=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}{+R}_{3}}$------②，
将①②代入P1：P2=1：2可得：
$\frac{{R}_{2}{+R}_{3}}{{R}_{1}{+R}_{3}}$=$\frac{1}{2}$，因R1=20Ω，R2=5Ω，
解得R3=10Ω；
（4）根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，当电路的总电阻最大时，电路消耗的最小电功率；根据串联电路的总电阻大于其中任一电阻，并联电路的总电阻小于其中任一个电阻，因R2=5Ω＜R1=20Ω；故当R1、R3串联时，电路的最大电阻为：R=R1+R3=20Ω+10Ω=30Ω，
即当断开开关S2、S3，闭合S1时，R1、R3串联的总电阻最大：
整个电路消耗的最小电功率：
P最小=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（6V）^{2}}{30Ω}$=1.2W．
答：（1）电源电压为6V；
（2）电阻R2的阻值为5Ω；
（3）电阻R3的阻值为10Ω；
（4）整个电路消耗的最小电功率为1.2W．
点评 本题考查串联电路的规律及欧姆定律、电功率公式的运用，关键是电路的分析，难点是最小功率存在的条件．
如图，放在桌面上的一个瓶子，内部剩有部分液体，瓶子倒置后，液体对瓶盖的压强变大；瓶子对桌面的压力不变．（填“变大”“变小”“不变”）| A． | 温度在0℃时，物体分子的热运动就停止 | |
| B． | 南方的春天，室内的墙壁上会“流汗”，是熔化现象 | |
| C． | 把酒精擦在手背上，感觉凉爽，是酒精汽化放热 | |
| D． | 夏天，从冰箱取出冰冻的饮料，放置一会表面会湿，是液化现象 |
| A． |  景物在水中形成“倒影” | B． |  钢勺好像在水面处折断了 | ||
| C． |  放大镜把字“放大” | D． |  雨后天空中出现彩虹 |
如图所示，杠杆左端向下倾斜，O为杠杆的支点，请在杠杆上标出使杠杆在此位置平衡的最小的动力F1，并画出动力臂L1．| A． | 密度计也可以测量固体物质的密度 | |
| B． | 密度计刻度越往上，表示液体密度越小 | |
| C． | 密度计放在密度较小的液体中所受浮力较小 | |
| D． | 密度计正常工作状态需漂浮或悬浮 |
| A． | 阿基米德定律实验揭示了物体所受浮力和排开液体的重力有关 | |
| B． | 马德保半球实验证明了大气压的存在 | |
| C． | 电解水实验说明了水由氢元素和氧元素组成 | |
| D． | 欧姆定律实验揭示了电阻和电流、电压的关系 |