Question

16．在如圖所示的電路中，電源兩端電壓為6V且保持不變．只閉合開關(guān)S₁時，電流表示數(shù)為0.4A；開關(guān)S₁、S₂都閉合時，電流表示數(shù)變化了0.2A．設(shè)開關(guān)S₂閉合前后R₁消耗電功率的變化量為△P，則關(guān)于R₂的阻值及|△P|的大小分別為（　�。�

• A． R₂=5Ω；|△P|=2W
• B． R₂=10Ω；|△P|=2W
• C． R₂=5Ω；|△P|=5W
• D． R₂=15Ω；|△P|=5W

Answer 1

分析 只閉合開關(guān)S₁時，兩電阻串聯(lián)，電流表測電路中的電流；再閉合開關(guān)S₂時，電路為R₁的簡單電路，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律確定電流表的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出R₁的阻值，根據(jù)P=UI求出R₁消耗的電功率；根據(jù)歐姆定律求出S₂閉合前電路的總電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出R₂的阻值，根據(jù)P=I²R求出R₁消耗的電功率，進一步求出R₁消耗電功率的變化量．

解答 解：只閉合開關(guān)S₁時，等效電路圖如圖1所示；再閉合開關(guān)S₂時，等效電路圖如圖2所示．

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，即電阻越串越大、大于任何一個分電阻，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可知，圖2中電流表的示數(shù)比圖1中的電流大，
即圖2中I₂=0.4A+0.2A=0.6A，
由圖2可得，R₁的阻值：
R₁=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω，
R₁消耗的電功率：
P₁=UI₂=6V×0.6A=3.6W；
圖1中，電路中的總電阻：
R=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.4A}$=15Ω，
則R₂的阻值：
R₂=R-R₁=15Ω-10Ω=5Ω，故BD錯誤；
R₁消耗的電功率：
P₁′=（I₁）²R₁=（0.4A）²×10Ω=1.6W，
所以，|△P|=P₁-P₁′=3.6W-1.6W=2W，故A正確，C錯誤．
故選A．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是開關(guān)閉合前后電路中電流變化的判斷．