题目内容

7.在如图的电路中,电源两端的电压及灯丝电阻恒定不变,闭合开关S1、S2,两个小灯泡均能发光,甲、乙两块电压表示数之比为3:2.断开开关S1、S2,将甲、乙两块电压表更换为电流表之后,仅闭合开关S1,两个小灯泡仍均能发光,则下列说法正确的是(  )
A.L1与L2的电阻比为3:2
B.L1与L2的电阻比为1:2
C.L1的灯丝比L2的灯丝细
D.甲乙若为电流表则两块表的示数比为1:3

分析 (1)闭合开关S1、S2时,两灯泡串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测L2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出两灯泡两端的电压之比,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两灯泡的电阻之比;导体的电阻只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关;
(2)断开开关S1、S2,将甲、乙两块电压表更换为电流表之后,仅闭合开关S1,两灯泡并联,甲电流表测通过L2的电流,乙电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过两灯泡的电流之比,根据并联电路的电流特点求出两电流表的示数之比.

解答 解:
(1)闭合开关S1、S2,甲、乙都是电压表时,两灯泡串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测L2两端的电压,如图所示

因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,两灯泡两端的电压之比:
$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{{U}_{甲}-{U}_{乙}}{{U}_{乙}}$=$\frac{3-2}{2}$=$\frac{1}{2}$,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=$\frac{U}{R}$可知,两灯泡的电阻之比:
$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{\frac{{U}_{1}}{I}}{\frac{{U}_{2}}{I}}$=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{1}{2}$,故A错误、B正确;
虽然R1<R2,但是两灯丝的长度、材料和温度情况未知,所以,无法比较L1与L2灯丝的粗细,故C错误;
(2)断开开关S1、S2,将甲、乙两块电压表更换为电流表之后,仅闭合开关S1,两灯泡并联,甲电流表测通过L2的电流,乙电流表测干路电流,如图所示

因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过两灯泡的电流之比:
$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$=$\frac{\frac{U}{{R}_{1}}}{\frac{U}{{R}_{2}}}$=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{2}{1}$,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,两电流表的示数之比:
$\frac{{I}_{甲}}{{I}_{乙}}$=$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}+{I}_{2}}$=$\frac{1}{2+1}$=$\frac{1}{3}$,故D正确.
故选BD.

点评 本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电流表的类型是解题的基础,分清楚电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键.

练习册系列答案
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