Question

如圖所示電路，電源兩端電壓U保持不變，閉合開關S。當開關S₁閉合時，電路消耗的電功率為P ，電壓表V₁、V₂的示數(shù)分別為U₁和U₂；開關S₁斷開時，電路消耗的電功率為P¢，電壓表V₁、V₂的示數(shù)分別為U₁¢和U₂¢，電阻R₃消耗的電功率為6W。已知電阻R₁=2Ω，U₁: U₁¢=3:2， U₂: U₂¢=15:16。則下列判斷正確的是

1. A.
   R₃=10Ω， R₁:R₂=1:5
2. B.
   R₂=10Ω， R₂:R₃=3:5
3. C.
   U=18V， P¢=18W
4. D.
   P=27W， P:P¢=3:1

Answer 1

C
試題分析：先根據(jù)題意畫出兩種情況下的等效電路圖，根據(jù)電壓表V₁的示數(shù)和歐姆定律求出兩電路的電流之比，再根據(jù)電壓表V₂的示數(shù)求出電阻R₁、R₂之間的關系，再根據(jù)電源的電壓不變和R₁的阻值求出其電阻的阻值，從而求出三電阻之間的關系；再根據(jù)歐姆定律結合圖2求出電源的電壓，最后根據(jù)P=UI求出兩種情況下電路的總功率和它們之間的關系．
閉合開關S，當開關S₁閉合時，等效電路圖如圖1所示；
開關S₁斷開時，等效電路圖如圖2所示；

由圖1和圖2可得，------①
---------------②
由①②可得：
----------------③
因電源的電壓不變，則
U=I₁（R₁+R₂）=I₂（R₁+R₂+R₃）
把R₁=2Ω和①③式代入得：R₂=10Ω，R₃=6Ω；
所以R₁：R₂=1：5，R₂：R₃=5：3；
由圖2可知，I₂²R₃=6W，
所以I₂=1A，代入①得I₁=1.5A，
電源的電壓為U=I₂（R₁+R₂+R₃）=1A×（2Ω+10Ω+6Ω）=18V；
P=UI₁=18V×1.5A=27W，P'=UI₂=18V×1A=18W，
P：P'=3：2． 
故選AC．
考點：此題考查的是電功率的綜合計算。
點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率的計算，關鍵是電壓表的正確使用和開關閉合、斷開時電路串并聯(lián)的辨別，難點是根據(jù)電壓表示數(shù)關系和電源的電壓不變列出等式求出三電阻之間的大小關系．