题目内容
如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R2=40Ω,能过R1的电流随它两端电压的变化规律如图乙所示,当S1、S2、S3均闭合时,电流表的示数为0.6;当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.1A.则下列说法中正确的是( )

分析:(1)横坐标对应电压值,纵坐标对应电流值,从图象中,任意找出一组电压值和电流值,根据R=
求出R1的阻值;
(2)当S1、S2、S3均闭合时,电阻R3短路,电阻R1和R2并联,电流表测干路电流,根据电阻的并联特点求出电路中的总电阻,再根据欧姆定律求出电源的电压,利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电阻R2的电流;
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,电阻R1断路,电阻R2和R3串联,电流表测电路电流,根据欧姆定律求出R2两端的电压,利用串联电路的电压特点求出R3两端的电压,利用串联电路的电流特点和P=UI求出R3消耗的功率.
| U |
| I |
(2)当S1、S2、S3均闭合时,电阻R3短路,电阻R1和R2并联,电流表测干路电流,根据电阻的并联特点求出电路中的总电阻,再根据欧姆定律求出电源的电压,利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电阻R2的电流;
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,电阻R1断路,电阻R2和R3串联,电流表测电路电流,根据欧姆定律求出R2两端的电压,利用串联电路的电压特点求出R3两端的电压,利用串联电路的电流特点和P=UI求出R3消耗的功率.
解答:解:(1)由乙图可知:当U1=10V时,通过的电流I1=0.5A,
根据欧姆定律可得:
R1=
=
=20Ω,故A正确;
(2)S1、S2、S3均闭合时,电阻R3短路,电阻R1和R2并联,电流表测干路电流,
∵并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
∴电路总电阻:
R=
=
=
Ω,
∴电源电压:
U=IR=0.6A×
Ω=8V,故C不正确;
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴通过电阻R2的电流:
I2=
=
=0.2A,故B正确;
(3)S1闭合,S2、S3断开时,电阻R1断路,电阻R2和R3串联,电流表测电路电流,
电阻R2两端电压:
U2=IR2=0.1A×40Ω=4V,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴电阻R3两端电压::
U3=U-U2=8V-4V=4V,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴电阻R3消耗的功率:
P3=U3I=4V×0.1A=0.4W,故D正确.
故选ABD.
根据欧姆定律可得:
R1=
| U1 |
| I1 |
| 10V |
| 0.5A |
(2)S1、S2、S3均闭合时,电阻R3短路,电阻R1和R2并联,电流表测干路电流,
∵并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
∴电路总电阻:
R=
| R1R2 |
| R1+R2 |
| 20Ω×40Ω |
| 20Ω+40Ω |
| 40 |
| 3 |
∴电源电压:
U=IR=0.6A×
| 40 |
| 3 |
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴通过电阻R2的电流:
I2=
| U |
| R2 |
| 8V |
| 40Ω |
(3)S1闭合,S2、S3断开时,电阻R1断路,电阻R2和R3串联,电流表测电路电流,
电阻R2两端电压:
U2=IR2=0.1A×40Ω=4V,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴电阻R3两端电压::
U3=U-U2=8V-4V=4V,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴电阻R3消耗的功率:
P3=U3I=4V×0.1A=0.4W,故D正确.
故选ABD.
点评:本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别和电流表所测电路的判断.
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