A. | 闭合开关S2、S3,通过R2的电流是0.4A | |
B. | 断开S2、S3,电路消耗的功率是2.88W | |
C. | 断开S2、闭合S3,R1两端的电压是12V | |
D. | 在相等时间内,闭合S2、S3时和断开S2、S3时,电流通过R1产生的热量之比是9:4 |
分析 (1)闭合开关S1后,当闭合开关S2、S3时,R1、R2并联,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R2的电流,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R1的电功率;
(2)闭合开关S1后,当断开S2、S3时,R1、R3串联,根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据P=UI求出电路消耗的功率,根据P=I2R求出R1的电功率,再根据Q=W=Pt得出相等的时间内,闭合S2、S3时和断开S2、S3时,电流通过R1产生的热量之比;
(3)闭合开关S1后,断开S2、闭合S3时,电路为R1的简单电路,R1两端的电压即为电源的电压.
解答 解:当闭合开关S1后:闭合开关S2、S3,等效电路图如图1所示;
断开S2、S3,等效电路图如图2所示;
断开S2、闭合S3,等效电路图如图3所示.
A、由图甲可知:
通过R2的电流I2=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{12V}{30Ω}$=0.4A,故A正确;
B、由图2可得:
电路中的电流I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{3}}$=$\frac{12V}{20Ω+10Ω}$=0.4A,
电路消耗的功率P=UI=12V×0.4A=4.8W;故B错误;
C、由图甲可知:
电路为R1的简单电路,所以R1两端的电压为12V,故C错误;
D、由图2可得:
R1的电功率P1=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{({12V)}^{2}}{20Ω}$=7.2W;
由图3可得:
R1的电功率P1′=I2R1=(0.4A)2×20Ω=3.2W;
因Q=W=Pt,所以相等的时间内,闭合S2、S3时和断开S2、S3时,电流通过R1产生的热量之比Q1:Q1′=P1:P1′=7.2W:3.2W=9:4;故D正确.
故选B.
点评 本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式和焦耳定律的应用,关键是开关闭合、断开时电路连接方式的辨别.
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A. | p甲>p乙 | B. | p甲=p乙 | C. | p甲<p乙 | D. | 无法确定 |
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