题目内容

7.在如图所示的电路中,电源电压保持不变.小灯泡上标有“2V”的字样,R1、R2均为定值电阻且R1:R2=2:1,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.2A,小灯泡正常发光;开关S1、S2都闭合时,电流表的示数变为0.5A,则下列结果中不正确的是(假设小灯泡灯丝的阻值不随温度的变化而变化)(  )
A.定值电阻R1的阻值为10ΩB.小灯泡的电阻为20Ω
C.定值电阻R2的阻值为5ΩD.电源电压的大小为3V

分析 只闭合开关S1时,电阻R2与灯泡L串联,电流表测电路中的电流,灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据欧姆定律求出小灯泡的电阻;根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;开关S1、S2都闭合时,电阻R2与灯泡L串联后再与R1并联,电流表测干路电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过电阻R2与灯泡L支路的电流不变,根据并联电路电流特点求出通过R1的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,然后联立等式即可求出R1、R2的阻值以及电源的电压.

解答 解:只闭合开关S1时,电阻R2与灯泡L串联,电流表测电路中的电流,
因额定电压下灯泡正常发光,
所以,由I=$\frac{U}{R}$可得,小灯泡的电阻:
RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{2}}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω,故B错误;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I2(R2+RL)=0.2A×(R2+10Ω)------①
开关S1、S2都闭合时,电阻R2与灯泡L串联后再与R1并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过电阻R2与灯泡L支路的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R1的电流:
I1=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电源的电压:
U=I1R1=0.3A×2R2----------②
由①②两式可得:R2=5Ω,U=3V,R1=2R2=2×5Ω=10Ω,故ACD正确.
故选B.

点评 本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式和并联电路独立工作、互不影响的特点是关键.

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