問題詳情:
如圖所示,電源電壓恆爲6V,三個定值電阻R0=10Ω、R1=20Ω、R2=10Ω.第一次閉合開關S、S1,第二次閉合開關S、S2(電流表、電壓表安全且均有示數),兩次電路總電阻的變化量爲△R,電流表示數的變化量爲△I,電壓表示數的變化量爲△U,電路消耗總功率的變化量爲△P.則( )
A.△R=20Ω B.△I=0.2A C.△U=2.0V D.△P=0.6W
【回答】
D。
【分析】(1)由電路圖知,閉合開關S、S1時,電阻R0、R1串聯,電壓表測電阻R0兩端的電壓;根據串聯電路電阻規律求出此時電路的總電阻,然後根據歐姆定律的求出電流表的示數,根據歐姆定律的應用求出電壓表的示數,最後根據P=UI求出電路消耗的總功率;
(2)由電路圖知,閉合開關S、S2時,電阻R0、R2串聯,電壓表測電阻R0兩端的電壓;同理上述方法分別求出電路的總電阻、電流表的示數、電壓表的示數以及電路總功率,進一步求出電阻、電流表和電壓表的示數以及電路總功率的變化量。
【解答】解:(1)由電路圖知,閉合開關S、S1時,電阻R0、R1串聯,電壓表測電阻R0兩端的電壓,則電路中的總電阻:R總1=R0+R1=10Ω+20Ω=30Ω;
則電流表的示數:I1===0.2A;
電壓表的示數:U0=I1R0=0.2A×10Ω=2V;
電路消耗的總功率:P1=UI1=6V×0.2A=1.2W;
(2)閉合開關S、S2時,電阻R0、R2串聯,電壓表測電阻R0兩端的電壓,則電路中的總電阻:R總2=R0+R2=10Ω+10Ω=20Ω;
則電流表的示數:I2===0.3A;
電壓表的示數:U0'=I2R0=0.3A×10Ω=3V;
電路消耗的總功率:P2=UI2=6V×0.3A=1.8W;
那麼
△R=R總1﹣R總2=30Ω﹣20Ω=10Ω,
△I=I2﹣I1=0.3A﹣0.2A=0.1A,
△U=U0′﹣U0=3V﹣2V=1V,
△P=P2﹣P1=1.8W﹣1.2W=0.6W,
故ABC錯誤,D正確。
【點評】本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用,分清開關閉合、斷開時電路的連接方式是關鍵,有一定難度。
知識點:電功率
題型:選擇題