问题补充:
在如图所示的电路中,电源两端电压不变.只闭合开关S时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表示数为I1,电阻R1的功率为5W;当只闭合开关S、S1时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表示数为I2.已知:8U1=5U1,2U2=5U2.求:当只闭合开关S、S2时,电阻R2的功率.
答案:
解:只闭合开关S时,等效电路图如图1所示;
只闭合开关S、S1时,等效电路图如图2所示;
只闭合开关S、S2时,等效电路图如图3所示.
图1和图2中,
∵I=,
∴===,
==×=×=,
解得:R2=3R3,
∵电源的电压不变,
∴===,
解得:R1=4R3,R2=R1,
图1和图3中,
∵电源的电压不变,
∴===,
图3中,
P2=I32R2=(2I1)2×R1=3I12R1=3×5W=15W.
答:当只闭合开关S、S2时,电阻R2的功率为15W.
解析分析:先画出三种情况的等效电路图,根据欧姆定律分别表示出图1和图2中两电压的示数,利用电压表的示数关系得出等式即可求出R2、R3阻值之间的关系,再根据电源的电压不变结合电流关系求出R1、R3阻值之间的关系,进一步得出R1、R2阻值之间的关系,根据P=I2R表示出图3中电阻R2的功率结合电流关系和电阻关系即可求出其大小.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是画出三种情况的等效电路图和利用好电源电压不变这一条件.
在如图所示的电路中 电源两端电压不变.只闭合开关S时 电压表V1的示数为U1 电压表V2的示数为U2 电流表示数为I1 电阻R1的功率为5W;当只闭合开关S S1时