题目内容
如图所示电路,电源电压不变,电阻R1=10Ω,当开关S闭合时,电表V1和V2的示数之比为3:1;当开关S断开时,R2和R3的功率之和是R1功率的4倍.关于此电路以下说法中正确的是( )
A. R2的阻值为10Ω
B. R3的阻值为30Ω
C. S断开与闭合时,电阻R2消耗的功率之比为9:25
D. S断开与闭合时,电阻R3消耗的功率之比为3:5
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解:(1)当开关S闭合时,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R1两端的电压,
∵串联电路中各处的电流相等,且电路中的总电阻等于各分电阻之和,
∴由欧姆定律可得:
=
=
=,
解得:R2=2R1=2×10Ω=20Ω,故A不正确;
(2)当开关S断开时,三电阻串联,
∵P=I2R,且R2和R3的功率之和是R1功率的4倍,
∴
=
=
=
=,
解得:R3=20Ω,故B不正确;
(3)∵电源的电压不变,
∴
=
=
=,
S断开与闭合时,电阻R2消耗的功率之比:
=
=(
)2=()2=
,故C正确;
开关S闭合时,R3被短路,则电阻R3消耗的功率之比不可能为3:5,故D不正确.
故选C.
某物理兴趣小组利用如图甲所示电路进行如下的实验研究:测定“3.6V”小灯泡的额定功率及定值电阻R的阻值.
(1)闭合S1、S2,断开S3,调节滑动变阻器,得到表中三组数据.根据表中数据,可计算出定值电阻R= Ω.
1 | 2 | 3 | |
电压U/V | 1.5 | 2.4 | 3 |
电流I/A | 0.20 | 0.32 | 0.40 |
(2)闭合S1、S3,断开S2,调节滑动变阻器,测量灯泡L两端的电压和电流,根据测量数据绘制成如图乙的U﹣I关系图象.由图象分析,当电压表示数为2V时,灯泡L的电功率PL= W;图象中所绘图象是一条曲线,其原因是: .
(3)若在进行(2)时发现电压表突然损坏,该组同学手边有多余电流表但无电压表,为了测出小灯泡的额定功率,小明灵机一动,设计了如图丙电路图;并进行如下操作:①调节滑片至阻值最大处,并同时闭合S1、S2、S3;②调节滑动变阻器的滑片,直至电流表A1的示数为 A时,记下电流表A的示数 A(见图丁);③根据公式计算出灯的额定功率为 W.
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