Question

【題目】如圖所示的電路，電源兩端的電壓恒為6V，電阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，當閉合開關S1、S2、S3時，電路消耗的總功率為_____W；當閉合開關S1，斷開開關S2、S3時，電壓表示數為3V，則10s內電阻R3產生的熱量為_____J，此時電阻R1的功率與開關S1、S2、S3閉合時電阻R1的功率的比值為_____。

Answer 1

【答案】5.4 9 1∶4

【解析】

[1]當閉合開關S1、S2、S3時，R1與R2并聯，因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以，兩電阻的電功率分別為

P1== =3.6W，P2== =1.8W

電路消耗的總功率

P= P1+ P2=3.6W+1.8W=5.4W

電路消耗的總功率5.4W。

[2]當閉合開關S1，斷開開關S2、S3時，R1、R3串聯，電壓表測R3兩端的電壓，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以， R1兩端的電壓

U1=UU3=6V3V=3V

因串聯電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流

I== =0.3A

則10s內電阻R3產生的熱量

Q3=W3=U3It=3V×0.3A×10s=9J

10s內電阻R3產生的熱量為9J。

[3]此時電阻R1的功率

P1′=U1I=3V×0.3A=0.9W

所以

==1∶4

此時電阻R1的功率與開關S1、S2、S3閉合時電阻R1的功率的比值為1∶4。