【題目】如圖所示,電源電壓保持不變,R2=50Ω,閉合S1,斷開S2,R1的電功率P1=0.1W,電壓表示數(shù)為U1.開關(guān)都閉合時(shí),電壓表示數(shù)為6U1.用電阻R3替換R1、R2中的某一個(gè),閉合開關(guān)S1,斷開S2,電壓表示數(shù)為U2,電路的總功率為P2,U2U1相比,變化了0.5V.則下列結(jié)論正確的是(

A. R3可能是110Ω B. R3可能是

C. P2可能是0.54W D. P2可能是0.65W

【答案】AC

【解析】

由電路圖知道,開關(guān)都閉合時(shí),電路中只有R1,電壓表測(cè)電源兩端的電壓;由電壓表的示數(shù)知道,電源的電壓U=6U1;當(dāng)閉合S1,斷開S2 時(shí),R1R2 串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓;由于串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,R2兩端的電壓是UR2 =U-U1 =6U1 -U1 =5U1由于串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,此時(shí)電路中的電流是I=U1/R1=UR2/R2,即U1/R1=5U1/50Ω,R1 =10Ω;又因?yàn)?/span>R1的電功率是P1=0.1W,所以,P=I2 R知道,此時(shí)電路中的電流是I=,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)知道,電源的電壓是U=IR1 +R2)=0.1A×(10Ω+50Ω)=6V,所以U1 =U/6=6V/6=1V,

當(dāng)用電阻R3替換R1 后,閉合開關(guān)S1 斷開S2 時(shí),R2R3 串聯(lián),電壓表測(cè)R3 兩端的電壓;

(1)U2 U1 相比增加了0.5V,則電壓表的示數(shù)U2 =1.5V,R2 兩端的電壓UR2′=U-U2 =6V-1.5V=4.5V,此時(shí)電路中的電流是:I1 =UR2′/R2=4.5V/50Ω=0.09A,R3 的阻值是R3 =U2/I1=1.5V0.09A≈16.7Ω,電路的總功率是P2 =UI1 =6V×0.09A=0.54W;

(2)U2 U1 相比減小了0.5V,則電壓表的示數(shù)是U2 =0.5V,R2 兩端的電壓UR2″=U-U2 =6V-0.5V=5.5V,此時(shí)電路中的電流是I2 =UR2′/R2=5.5V/50Ω=0.11A,R3 的阻值是R3 =U2/I2=0.5V/0.11A≈4.5Ω,電路的總功率是P2 =UI2 =6V×0.11A=0.66W,C正確,D錯(cuò)誤;

當(dāng)用電阻R3 替換R2 后,閉合開關(guān)S1 斷開S2 時(shí),R1 R3 串聯(lián),電壓表測(cè)R1 兩端的電壓,

(1)U2 U1 相比增加了0.5V,則電壓表的示數(shù)是U2 =1.5V,R3 兩端的電壓是U3=U-U2 =6V-1.5V=4.5V,此時(shí)電路中的電流是I3 =U2/R1=1.5V/10Ω=0.15A,R3 的阻值是R3 =U3/I3=4.5V/0.15A=30Ω,電路的總功率是P2 =UI3 =6V×0.15A=0.9W;

(2)U2 U1 相比減小了0.5V,則電壓表的示數(shù)是U2 =0.5V,R3 兩端的電壓是:U3=U-U2 =6V-0.5V=5.5V,此時(shí)電路中的電流是I4 =U2/R1=0.5V/10Ω=0.05A,R3 的阻值是R3 =U3/I4=5.5V/0.05A=110Ω,電路的總功率是P2 =UI4 =6V×0.05A=0.3W,故AB錯(cuò)誤,綜上所述,只有AC正確,故選AC。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A. 事實(shí)(1)(4)(5),推論(2)(3)

B. 事實(shí)(1)(4)(5),推論(3)(2)

C. 事實(shí)(1)(2)(3),推論(4)(5)

D. 事實(shí)(1)(3)(2),推論(5)(4)

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液體的體積V/cm3

5.8

7.8

10

容器和液體的總質(zhì)量m/g

10.8

13.0

m′

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