在如图的电路中,灯泡L上标有“6V 4W”的字样,R1=30Ω。当S、S1均闭合时,灯泡正常发光,此时R2消耗的功率为P2;若再断开S1,R2消耗的功率为P2ˊ,若P2∶P2ˊ=4∶1,则下列选项中正确的是
A.电路中电源电压为20V
B.电阻R2的阻值为24Ω
C.断开S1后,电压表的示数增大了4V
D.断开S1前后,电流表的示数之比为4:1
解析:设电源电压为U。则
都闭合时,R2、L串联。因L正常发光。故其两端的电压、通过电路的电流及R2的功率分别是:
U2=6V
I2=IL=PL/UL=4W/(6V)=(2/3)A
P2=I22R2=(2/3A)2R2………①
且
(U-6V)/R2=(2/3)……②
灯丝电阻是:
RL=UL2/PL=(6V)2/4W=9Ω
当S1断开后,三用电器都串联。故通过R2的电流及其功率为:
I2’=U/(R1+R2+RL)=U/(39Ω+ R2)
P2’=I2’2R2=[ U/(39Ω+ R2)]2R2
故
(2/3A)2R2:[ U/(39Ω+ R2)]2R2=4:1……③
联立①、②、③并解之得:
U=20V
R2=21Ω
I:I’=2:1
显然选项A正确。
答案:A
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