Question

【題目】小明設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的模擬電加熱器電路，開(kāi)關(guān)S1、S2的通斷只有兩種狀態(tài)：同時(shí)斷開(kāi)或同時(shí)閉合．已知電源電壓恒為6 V，燈泡L標(biāo)有“6 V 3 W”字樣．當(dāng)開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)時(shí)，電路的總功率為1.8 W，電阻R1、R2的功率P1：P2=1：3．下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 當(dāng)開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.5 A

B. 電阻R1的阻值為15Ω

C. 當(dāng)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，R2的功率為1.35 W

D. 當(dāng)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，電路工作1 min，共消耗電能612 J

Answer 1

【答案】D

【解析】試題分析：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，知道電源的電壓和電路的總功率，根據(jù)P=UI求出電路中電流表的示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=I2R求出電阻R1、R2的阻值之比，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出R1、R2的阻值；

（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，R2被短路，燈泡L與R1并聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和P=求出R1的電功率，此時(shí)燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，電路中的總功率等于兩者功率之和，根據(jù)W=Pt求出電路工作1min共消耗的電能．

解：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，

由P=UI可得，電路中電流表的示數(shù)：

I===0.3A，故A錯(cuò)誤；

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，

所以，由P=I2R可得，電阻R1、R2的阻值之比：

===，即R2=3R1，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，由I=可得，電路中的總電阻：

R==R1+R2，即=R1+3R1，

解得：R1=5Ω，R2=3R1=3×5Ω=15Ω，故B錯(cuò)誤；

（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，R2被短路，燈泡L與R1并聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，

則，R2的功率為0W，故C錯(cuò)誤；

因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且額定電壓下燈泡正常發(fā)光，

所以，燈泡的電功率PL=3W，

R1的電功率：

P1===7.2W，

因電路中總功率等于各用電器功率之和，

所以，電路中的總功率：

P′=P1+PL=7.2W+3W=10.2W，

由P=可得，電路工作1min共消耗的電能：

W=P′t=10.2W×60s=612J，故D正確．

故選D．