在如图所示电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S,电表的示数均不为零;断开开关S,仅将电阻R2更换为电阻R4,再闭合开关S,电流表的示数变化了0.2A,电压

在如图所示电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S,电表的示数均不为零;断开开关S,仅将电阻R2更换为电阻R4,再闭合开关S,电流表的示数变化了0.2A,电压

题型:不详难度:来源:
在如图所示电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S,电表的示数均不为零;断开开关S,仅将电阻R2更换为电阻R4,再闭合开关S,电流表的示数变化了0.2A,电压表V1的示数变化了12V,电压表V2的示数变化了6V。已知R2>R4,则在将R2更换为R4后,电阻R3消耗的电功率的增加值(    )
A.等于2.4WB.大于2.4W
C.小于2.4WD.以上情况均有可能

答案
B
解析
解:(1)第一个状态下,电阻R1、R2、R3串联,电路电流记作I1
第二个状态下,电阻R1、R4、R3的串联,电路电流记作I2
由于R2>R4,则I2 >I1,因为电流变化是0.2A,所以I2=0.2A+I1
(2)第一个状态V1电压表测的是R1、R2的电压,
第二个状态V1电压表测的是R1、R4的电压,
题目中说V1电压表的示数变化是12V,由于电流变大,
可知R1、R4的电压比R1、R2的电压减小了12V;
而电源电压不变,那么这减小的12V电压全都分给了R3
(3)对于R3可以得知两个状态前后分压变化了12V,
即U3′-U3=12V,对U3′-U3=12V,这个式子进行处理,
由于要求R3的电功率变化,我们找到电压关系,
可以用P=UI这个公式:等式两边同时乘以电流I2得到:
U3′I2-U3I2=12V×I2
其中U3′I2为状态二中R3的电功率,
再把I2=0.2A+I1带入到①式中的后两个I2中,
得到:U3′I2-U3(0.2A+I1)=12(0.2A+I1)②,
对②式进行整理:U3′I2-0.2U3-U3I1=2.4+12×I1
△P3=U3′I2-U3I1=2.4+12×I1+0.2U3③,
其中U3I1是状态一中R3的电功率,③中左边为R3的电功率增加值,
右边得数全为正数,所以变化值大于2.4W;
故选B.
举一反三
在如图所示电路中,电源两端的电压保持不变,当闭合开关S1、S3,断开开关S2时,电流表的示数为1.2A;当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,电流表的示数为0.3A;当闭合开关S2,断开开关S1、S3时,电流表的示数为0.15A。关于此电路工作情况的分析,下列说法中正确的是(    )
A.只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A
B.只闭合开关S2时,电阻R2消耗的电功率是电阻R3消耗的电功率的2倍
C.开关S1、S2、S3都闭合时,电流表的示数为3A
D.只断开开关S2与只闭合开关S2两种情况下电压表的示数之比为2:1
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有一灯泡L的额定电压为6V,小明通过实验测得通过该灯的电流随电压变化的曲线如右图。则下列分析不正确的是
A.该灯正常发光时的电阻是10Ω
B.当该灯两端的电压为3V时,灯泡实际功率为1.8W
C.该灯正常发光时的功率是3.6W
D.该灯两端的电压的越小,灯的实际功率越小,灯越暗

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如图将“6V  6W”的L1和“6V  3W”的L2串联接在6V的电源上通电工作时,下列说法正确的是(不考虑温度对电阻的影响)
A.电路的总电阻是9ΩB.灯L1的实际电流为0.5A
C.灯L1较L2D.电路的总功率为2W

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通过甲、乙两导体中的电流与电压关系如图所示,现将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端,则通过甲的电流_________通过乙的电流(选填“大于”、“小于”或“等于”),甲消耗的电功率为__________W
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实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有“15V  1.0 A”字样,乙标有“10V  0.5A”字样。现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响) (    )
A.25VB.35VC.17.5 VD.12.5V

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