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来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/05 14:44:25
图所示的电路中，电源两端电压U保持不变。当闭合开关S1时，电压表的示数为U1，电流表的示数I1=1A，电阻R1消耗的电功率P1=4W，电阻R2消耗的电功率为P2；当闭合开关S1。s2时，电压表的示数为U2，电流表的示数为I2，电阻R2消耗的电功率为P2′。已知P2 :P2′=1:4，U1：U2=2:1。求： 电阻R2为多少 电流表的示书I2 电源两端电压 当开关s1，s2都闭合时，通电10min，电阻R2消耗的电能为4800焦耳
解题思路： 先由实物图画出原理图，可知当只有S1闭合时，三个电阻串联，电压表测R2与R3两端的电压；当开关全闭合时，R1与R2串联，电压表测R2上的电压．电流表测总电流． （1）题目中告诉了R2两次所消耗的功率之比，则可由功率公式表达出功率值，则由I2与I1的比值可求得I2的数值； （2）题目中已求得电流，故可由电压之比求得电阻R2，再由欧姆定律即可求得电压值； （3）由以上求得的电流值及电阻值，利用焦耳定律可求得热量．
解题过程：
解：当只闭合开关S1时，等效电路如图甲所示：当开关全闭合时，等效电路如图乙所示：
（1）只闭合开关S1时，由功率公式可得：R1=P1/I21＝
4W(1A)2＝4Ω；
由图甲、乙得：
P2P2′=I12R2I22R2=I12I22=14，即I1I2=12；
故I2=2I1=2A；
（2）由欧姆定律得：U=IR
则：U1U2＝I1(R2+R3)I2R2＝R2+R32R2=21；
则解得：R3=3R2；
因电源两端的电压不变，由甲乙可得：
I1（R1+R2+R3）=I2（R1+R2）
则可解得：R2=2Ω；
电源电压U=I（R1+R2）=2A×（4Ω+2Ω）=12V．
（3）由图乙可得：电阻R2产生的热量：
Q=I22R2t=（2A）2×2Ω×5×60s=2400J．
答：（1）电流表示数I2为2A； （2）电源电压为12V：（3）电阻R2产生的热量为2400J．
最终答案：解：当只闭合开关S1时，等效电路如图甲所示：当开关全闭合时，等效电路如图乙所示：（1）只闭合开关S1时，由功率公式可得：R1=P1I21＝4W(1A)2＝4Ω；由图甲、乙得：P2P2′=I12R2I22R2=I12I22=14，即I1I2=12；故I2=2I1=2A；（2）由欧姆定律得：U=IR则：U1U2＝I1(R2+R3)I2R2＝R2+R32R2=21；则解得：R3=3R2；因电源两端的电压不变，由甲乙可得：I1（R1+R2+R3）=I2（R1+R2）则可解得：R2=2Ω；电源电压U=I（R1+R2）=2A×（4Ω+2Ω）=12V．（3）由图乙可得：电阻R2产生的热量：Q=I22R2t=（2A）2×2Ω×10×60s=2400J．答：（1）电流表示数I2为2A； （2）电源电压为12V：（3）电阻R2产生的热量为2400J．
解题过程：
解：当只闭合开关S1时，等效电路如图甲所示：当开关全闭合时，等效电路如图乙所示：
（1）只闭合开关S1时，由功率公式可得：R1=P1/I21＝
4W(1A)2＝4Ω；
由图甲、乙得：
P2P2′=I12R2I22R2=I12I22=14，即I1I2=12；
故I2=2I1=2A；
（2）由欧姆定律得：U=IR
则：U1U2＝I1(R2+R3)I2R2＝R2+R32R2=21；
则解得：R3=3R2；
因电源两端的电压不变，由甲乙可得：
I1（R1+R2+R3）=I2（R1+R2）
则可解得：R2=2Ω；
电源电压U=I（R1+R2）=2A×（4Ω+2Ω）=12V．
（3）由图乙可得：电阻R2产生的热量：
Q=I22R2t=（2A）2×2Ω×5×60s=2400J．
答：（1）电流表示数I2为2A； （2）电源电压为12V：（3）电阻R2产生的热量为2400J．
最终答案：解：当只闭合开关S1时，等效电路如图甲所示：当开关全闭合时，等效电路如图乙所示：（1）只闭合开关S1时，由功率公式可得：R1=P1I21＝4W(1A)2＝4Ω；由图甲、乙得：P2P2′=I12R2I22R2=I12I22=14，即I1I2=12；故I2=2I1=2A；（2）由欧姆定律得：U=IR则：U1U2＝I1(R2+R3)I2R2＝R2+R32R2=21；则解得：R3=3R2；因电源两端的电压不变，由甲乙可得：I1（R1+R2+R3）=I2（R1+R2）则可解得：R2=2Ω；电源电压U=I（R1+R2）=2A×（4Ω+2Ω）=12V．（3）由图乙可得：电阻R2产生的热量：Q=I22R2t=（2A）2×2Ω×10×60s=2400J．答：（1）电流表示数I2为2A； （2）电源电压为12V：（3）电阻R2产生的热量为2400J．