题目内容

如图所示电路,电源两端电压U保持不变.电阻R3的阻值是4Ω.开关S闭合和断开时,电路消耗的总功率分别为P1、P2,电压表V1两次示数之比为3:2,电压表V2两次示数之比为9:10.当开关S断开时电阻R2消耗的电功率为l3.5W.则下列说法正确的是(  )
A.R2:R3=3:2,U=9 VB.Rl:R2=1:3,2P1=3P2
C.Rl=2Ω,P2=27WD.U=18V,P1=40 W
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闭合开关S,当开关S1闭合时,等效电路图如图1所示;
开关S1断开时,等效电路图如图2所示;

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由图1和图2中,
∵串联电路中各处的电流相等,且I=
U
R
,
∴
I1
I2
=
UV1
R1
U′V1
R1
=
UV1
U′V1
=
3
2
,
∵电压表V2两次示数之比为9:10,
∴
UV2
U′V2
=
I1R2
I2(R2+R3)
=
I1
I2
×
R2
R2+R3
=
3
2
×
R2
R2+R3
=
9
10
,
解得:
R2
R3
=
3
2
,即R2=
3
2
R3=
3
2
×4Ω=6Ω,
∵电源的电压不变,
∴
I1
I2
=
R1+R2+R3
R1+R2
=
R1+R2+
2
3
R2
R1+R2
=
3
2
,
解得:
R1
R2
=
1
3
,R1=
1
3
R2=
1
3
×6Ω=2Ω,
图2中,
P2′=I22R2=I22×6Ω=13.5W,
解得:I2=1.5A,
电源的电压U=I2(R1+R2+R3)=1.5A×(2Ω+6Ω+4Ω)=18V,故A不正确;
图1中,
P1=
U2
R1+R2
=
(18V)2
2Ω+6Ω
=40.5W,故D不正确,
P2=
U2
R1+R2+R3
=
(18V)2
2Ω+6Ω+4Ω
=27W,故C正确;
∴
P1
P2
=
40.5W
27W
=
3
2
,即2P1=3P2,故B正确.
故选BC.
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