如图所示电路,电源两端电压U保持不变,闭合开关S.当开关S1闭合时,电消耗的电功率P,电压表V1、

电功电能 已结 1 400
李文鹏
李文鹏 2021-4-3 06:45

如图所示电路,电源两端电压U保持不变,闭合开关S.当开关S1闭合时,电消耗的电功率P,电压表V1V2的示数分别为U1U2,开关S1断开时,电路消耗的电功率为P′,电压表V1V2的示数分别为U1U2,电阻R3的消耗的电功率为6W.已知电阻R1=2ΩU1U1′=32U2U2′=1516.则下列判断正确的是(  )、
A
R3=6ΩR1R2=15
B
R2=10ΩR2R3=35
C
P=27WPP′=31
D
U=18VP′=18W


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1条回答
  •  聂乐乐
    聂乐乐 (最佳回答者)
    2021-4-19 05:44

    解析:

    当开关SS1闭合时,原电路为R1R2串联,R3被短路。且电压表V1V2分别测量R1R2两端的电压;故

    U1=

    UR1

    =

    2U

    …………1

    R1+R2

    2+R2

    同理:

    U2=

    UR2

    =

    UR2

    …………2

    R1+R2

    2+R2

    电路消耗的总功率为:

    P=

    U2

    =

    U2

    …………3

    R1+R2

    2+R2

    S闭合、S1断开时,原电路为三个电阻串联。其中V1测量此时R1两端的电压,V2测量R2R3两端的总电压。不难看出

    U1=

    UR1

    =

    2U

    …………4

    R1+R2+R3

    2+R2+R3

    同时

    U2=

    UR2+R3

    =

    UR2+R3

    …………5

    R1+R2+R3

    2+R2+R3

    1/4)并结合题中条件得:

    2+R2+R3

    =

    3

    2+R2

    2

    …………6

    2/5)并结合题中条件得

    2+R2+R3R2

    =

    15

    R2+R3)(2+R2

    16

                               …………7

    联立(6)、(7)并解方程组得:
    R2=10Ω

    R3=6Ω

    R2=10Ω代入(3)式得:

    P=

    U2

    …………8

    12

    显然:

    P’=

    U2

    =

    U2

    …………9

    R1+R2+R3

    18

    8/9)得:

    PP’=3:2

    根据公式P=I2RR3消耗的功率为6WR3=6Ω可得,S1断开时电路中的电流是:
    I=1A

    故电源电压为:
    U=I(R1+R2+R3)=1A×(2Ω+10Ω+6Ω)=18V

    P’的大小为:

    P’=I2(R1+R2+R3)=(1A)2(2Ω+10Ω+6Ω)=18W

    电阻比值是:
    R1
    R2=15

    R2R3=53

    综上分析可见,选项AD正确。

    答案:A D


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