题目内容
14.已知两个电阻R1:R2=3:2,串联在电路中时两端的电压之比为3:2,两电阻消耗的电功率之比为3:2,相同时间内产生的电热之比为3:2;这两个电阻并联在电路中,通过的电流之比为2:3.分析 (1)两电阻串联在电路中时通过它们的电流相等,根据欧姆定律求出两端的电压之比,根据P=UI求出两电阻消耗的电功率之比,根据Q=I2Rt求出相同时间内产生的电热之比;
(2)两个电阻并联在电路中时它们两端的电压相等,根据欧姆定律求出通过的电流之比.
解答 解:(1)两电阻串联在电路中时,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=$\frac{U}{R}$可得,两端的电压之比:
$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{I{R}_{1}}{I{R}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{3}{2}$,
由P=UI可得,两电阻消耗的电功率之比:
$\frac{{P}_{1}}{{P}_{2}}$=$\frac{{U}_{1}I}{{U}_{2}I}$=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{3}{2}$,
由Q=I2Rt可得,相同时间内产生的电热之比:
$\frac{{Q}_{1}}{{Q}_{2}}$=$\frac{{I}^{2}{R}_{1}t}{{I}^{2}{R}_{2}t}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{3}{2}$;
(2)两个电阻并联在电路中时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过的电流之比:
$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$=$\frac{\frac{U}{{R}_{1}}}{\frac{U}{{R}_{2}}}$=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{2}{3}$.
故答案为:3:2; 3:2; 3:2; 2:3.
点评 本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用,要注意各量之间的关系,不要颠倒.
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
【设计与进行实验】
(1)按如图所示的电路图连接电路;
(2)闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;
(3)在测L2两端的电压时,瑞瑞同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C点上;
(4)测出AC间的电压.
| UAB/V | UBC/V | UAC/V |
| 2.4 | 1.4 | 3.5 |
(1)瑞瑞同学用上面的方法不能(能或不能)测出L2两端的电压,理由是电压表正负接线柱接反了.
(2)方法改进后,所测出AB、BC、AC间的电压记录在右面表格中.分析瑞瑞同学的实验数据可以得出的结论是:串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和.
(3)这个实验在设计方案上还存在的不足之处是:他只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出正确规律.
| A. | 玻璃 | B. | 煤油 | C. | 橡胶 | D. | 人体 |