Question

4．圖甲所示的電路中，當開關(guān)S從接點2轉(zhuǎn)到接點1時，電流表與電壓表對應(yīng)的示數(shù)如圖乙所示，由圖中信息可知（　�。�

• A． L₁與L₂的電阻之比為2：1
• B． 電路消耗的最小功率為0.4W
• C． 電源電壓為8V
• D． 電路消耗的最小電功率與最大電功率之比為1：3

Answer 1

分析 由電路圖可知，當開關(guān)接點2時，L₁、L₂串聯(lián)，電壓表測L₁兩端的電壓，根據(jù)電阻的串聯(lián)特點可知此時電路中的電阻最大，根據(jù)歐姆定律可知此時電路中的電流最小，電路消耗的電功率最小；當開關(guān)接點1時，電路為L₁的簡單電路，電壓表測電源的電壓，此時電路中的電流最大，電路消耗的電功率最大；分別根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律，以及P=UI求出相關(guān)的物理量．

解答 解：（1）當開關(guān)接點1時，電路為L₁的簡單電路，由乙圖可知電源的電源U=6V，電路中的電流I₁=0.6A；
根據(jù)歐姆定律可得，電阻L₁的阻值：
L₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω，
當開關(guān)接點2時，L₁、L₂串聯(lián)，電壓表的示數(shù)U₁=2V，電路中的電流I₂=0.2A；
電路中的總電阻：
R=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，
因為串聯(lián)電路中的總電阻等于各分電阻之和，
所以電阻L₂的阻值：
L₂=L-L₁=30Ω-10Ω=20Ω，
L₁：L₂=10Ω：20Ω=1：2，故A、C錯誤；
（2）電路消耗消耗的最小電功率：P_min=UI₂=6V×0.2A=1.2W，故B錯誤；
（3）電路消耗的最大功率：P_max=UI₁=6V×0.6A=3.6W；
電路消耗的最小電功率與最大電功率之比P_min：P_max=1.2W：3.6W=1：3，故D正確．
故選D．

點評 解決本題的關(guān)鍵是根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律，并結(jié)合電路圖及圖象判斷出電表的示數(shù)．