A. | R2=3R3 | B. | R1=3R3 | C. | P:Pˊ=1:11 | D. | U2:U2ˊ=4:9 |
分析 当把该电源接在A,C两个接线端、开关S1、S2断开时,电阻R1、R2、R3串联,利用欧姆定律求出电路中电流和电压表的示数,利用电功率公式求出电阻R1消耗的功率和电路消耗的总功率;当把该电源接在A,D两个接线端、开关S1、S2闭合时,电阻R1、R2、R3并联,电压表测电源的电压,电流表A1测R2、R3的总电流,A2测R3的电流,利用它们的比值找到电阻R2、R3的关系,再利用电功率公式求出电阻R1消耗的功率和电路消耗的总功率,最后利用两种情况下电阻R1消耗功率的比值找到电阻R1、R3的关系,把电阻R1、R2、R3的关系代入,即可求得电压表的示数之比和电路消耗的总功率之比.
解答 解:当把该电源接在A,C两个接线端、开关S1、S2断开时,等效电路图如图所示:
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流I=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}$,
电压表的示数U2=IR2=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}$R2,
电阻R1消耗的功率P1=I2R1=($\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}$)2R1,
电路消耗的总功率P=UI=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}$,
当把该电源接在A,D两个接线端、开关S1、S2闭合时,等效电路图如所示:
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电阻R2的电流I2=$\frac{U}{{R}_{2}}$,电阻R3的电流I3=$\frac{U}{{R}_{3}}$,
因电流表A1与A2示数之比为3:2,
所以,I2+I3=$\frac{3}{2}$I3,即I2=$\frac{1}{2}$I3,
解得:R2=2R3--------------------------------①
电阻R1消耗的功率P1ˊ=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$,
电路消耗的总功率为Pˊ=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$+$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}+\frac{{U}^{2}}{{R}_{3}}$,
因P1:P1ˊ=1:9,
所以,9($\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}$)2R1=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$,
把①代入上式得:
R1=$\frac{3}{2}$R3----------------------------------②
此时电压表测的示数U2ˊ=U,
U2:U2ˊ=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}$R2:U,
把①②代入得:
U2:U2ˊ=4:9,
P:Pˊ=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}$:($\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$+$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}+\frac{{U}^{2}}{{R}_{3}}$),
把①②代入得:
P:Pˊ=4:39,
综上分析可知,ABC错误、D正确.
故选D.
点评 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用,分清电路的连接方式和电流表所测的电路元件是解题的关键.
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 火箭离开发射台的施力物体是燃气 | |
B. | 对接后“神舟十号”相对于“天宫一号”是静止的 | |
C. | “神舟十号”飞船的火箭燃料主要是液态氢 | |
D. | 对接前“神舟十号”受平衡力的作用 |
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A. | 温度相同的两个物体间也能发生热传递 | |
B. | 温度越高的物体所含的热量一定越多 | |
C. | 用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量 | |
D. | 把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中,一段时间后,冰块的内能会增加 |
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