(2013?鄖西縣模擬)如圖,電源電壓保持不變,電阻R1=R2=R3=10Ω.要使R2、R3并聯(lián),應閉合開關
S1、S2
S1、S2
,此時電流表的示數(shù)為I1,電路中的總功率為P1;要使R1、R2串聯(lián),開關S1、S2
斷開
斷開
(填“斷開“或“閉合“),此時電流表的示數(shù)為I2,電路中的總功率為P2.則I1:I2=
4:1
4:1
,P1:P2=
4:1
4:1
分析:(1)電路的基本連接形式有兩種:一種是串聯(lián),在串聯(lián)電路中電流只有一條路徑,各用電器之間相互影響;另一種是并聯(lián),在并聯(lián)電路中電流有多條流通路徑,各個用電器之間互不影響,獨立工作;
(2)R2、R3并聯(lián)時,電流表測干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出通過兩電阻的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點表示出干路電流,根據(jù)P=
U2
R
表示出兩電阻的電功率,兩者之和即為總功率;R1、R2串聯(lián)時,電流表測電路中的電流,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流,根據(jù)P=
U2
R
表示出電路的總功率,進一步得出答案.
解答:解:(1)如圖所示,電流從電源的正極流出經(jīng)過電流表后,要使電阻R2、R3并聯(lián),則電阻R2、R3中必須有電流通過,所以應閉合開關S1、S2 (電阻R1處于短路狀態(tài));要使R1、R2串聯(lián),則電阻R1、R2中必須有電流通過,所以應斷開開關S1、S2;
(2)R2、R3并聯(lián)時,電流表測干路電流:
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
∴通過兩電阻的電流分別為:
I2′=
U
R2
,I3=
U
R3
,
∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
∴I1=I2′+I3=
U
R2
+
U
R3
;
電路中的總功率:
P1=
U2
R1
+
U2
R2

R1、R2串聯(lián)時,電路中各處的電路相等,
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
∴電路中的電流:
I2=
U
R1+R2

電路中的總功率:
P2=
U2
R1+R2
;
∵R1=R2=R3=10Ω
∴I1:I2=(
U
R2
+
U
R3
):
U
R1+R2
=(
U
10Ω
+
U
10Ω
):
U
10Ω+10Ω
=4:1;
P1:P2=(
U2
R1
+
U2
R2
):
U2
R1+R2
=(
U2
10Ω
+
U2
10Ω
):
U2
10Ω+10Ω
=4:1.
故答案為:S1、S2;斷開;4:1;4:1.
點評:本題考查了電路的動態(tài)分析,涉及到串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點以及歐姆定律、電功率公式的靈活應用,根據(jù)串并聯(lián)的特點得出開關的閉合應用好規(guī)律是關鍵.
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