在如圖所示的電路中,電源電壓不變,開關(guān)S始終處于閉合狀態(tài).當(dāng)開關(guān)S1、S3斷開,S2閉合時(shí),電阻R1與R2的總電功率為P1,且P1=6.4W,電壓表示數(shù)為U1;當(dāng)斷開S1,閉合S2、S3時(shí),電阻R2的功率為P2,且P2=6W,電壓表示數(shù)為U2;當(dāng)閉合開關(guān)
S1,斷開S2、S3時(shí),電流表示數(shù)為1.6A.已知U1:U2=4:3.求:
(1)電源電壓;
(2)電阻的R3阻值.
分析:分析圖示電路結(jié)構(gòu),明確各電路元件的連接方式,作出各種情況下的等效電路圖;
根據(jù)電路結(jié)構(gòu)與功率P1、P2的大小應(yīng)用電功率公式求出電流I1與I2的比值,然后應(yīng)用歐姆定律求出電阻R1與R2的比值、R2與R3的比值,已知電流I3,根據(jù)電流的比值關(guān)系求出電流I2,根據(jù)功率公式的變形公式求出電阻R2的阻值,然后根據(jù)各電阻間的關(guān)系求出各電阻的阻值;最后由串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電源電壓.
解答:解:當(dāng)開關(guān)S1、S3斷開,S2閉合時(shí),等效電路如圖1所示;
當(dāng)斷開S1,閉合S2、S3時(shí),等效電路如圖2所示;
當(dāng)閉合開關(guān)S1,斷開S2、S3時(shí),等效電路如圖3所示.

如圖1所示,P1=U1I1=6.4W  ①
如圖2所示,P2=U2I2=6W  ②
∵已知:
U1
U2
=
4
3
,
∴由①②兩式得:
I1
I2
=
4
5
  ③,
∵I=
U
R
,
∴如圖1所示:U1=I1(R1+R2) …④
如圖2所示:U2=I2R2…⑤
U1:U2=4:3 …⑥
由③~⑥得出:
R1
R2
=
2
3
  ⑦,
∵I=
U
R
,
∴如圖1所示:U=I1( R1+R2+R3) ⑧
如圖2所示:U=I2(R2+R3)  ⑨
由③⑦⑧⑨四式得出:
R2
R3
=
3
5
,
I2
I3
=
U2
R2
U1
R1+R2
=
U2
U1
×
R1+R2
R2
=
3
4
×
2
3
R2+R2
R2
=
5
8
,
因?yàn)镮3=1.6A,所以I2=1A,
∵P=
U2
R

∴R2=
P2
I
2
2
=
6W
(1A)2
=6Ω,
R2
R3
=
3
5

∴R3=
5
3
R2=
5
3
×6Ω=10Ω,
電源電壓:U=I2(R2+R3)=1A×(6Ω+10Ω)=16V;
答:(1)電源電壓為16V;
(2)電阻的R3阻值為10Ω.
點(diǎn)評:本題難度較大,分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確解題的前提與關(guān)鍵,應(yīng)用電功率公式、串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律分析答題,要注意比值法的應(yīng)用.
練習(xí)冊系列答案
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在如圖所示的電路中,開關(guān)S閉合后,小燈泡L1L2均正常發(fā)光,則下列說法中正確的是( 。

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(2011?楊浦區(qū)二模)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,當(dāng)電鍵S由斷開到閉合時(shí),電壓表V的示數(shù)將
不變
不變
.閉合電鍵S后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí),電壓表V的示數(shù)將
不變
不變
,電流表A1的示數(shù)將
不變
不變
,電流表A、A1示數(shù)差將
變小
變小
(選填“變小”、“不變”或“變大”)

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(2012?南通模擬)在如圖所示的電路中,R1=10Ω,R2=20Ω,閉合開關(guān)后,電流表的示數(shù)為0.3A.求:
(1)電阻R1兩端的電壓;  
(2)電源的電壓;
(3)電路消耗的總功率.

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在如圖所示的電路中,AB是一段電阻絲,當(dāng)開關(guān)閉合,導(dǎo)線夾由B向A移動(dòng)的過程中,接入電路的電阻的變化情況是( 。

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精英家教網(wǎng)在如圖所示的電路中,小燈泡和電鈴采用的是
 
聯(lián)連接方式;在這兩種用電器中,
 
工作時(shí)需要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.

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