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在如图所示电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S,电表的示数均不为零;断开开关S,仅将电阻R2更换为电阻R4,再闭合开关S,电流表的示数变化了0.2A,电压表V1的示数变化了12V,电
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在如图所示电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S,电表的示数均不为零;断开开关S,仅将电阻R2更换为电阻R4,再闭合开关S,电流表的示数变化了0.2A,电压表V1的示数变化了12V,电压表V2的示数变化了6V.已知R2>R4,则在将R2更换为R4后,电阻R3消耗的电功率的增加值( )
A.等于2.4W
B.大于2.4W
C.小于2.4W
D.以上情况均有可能
A.等于2.4W
B.大于2.4W
C.小于2.4W
D.以上情况均有可能
▼优质解答
答案和解析
(1)第一个状态下,电阻R1、R2、R3串联,电路电流记作I1 ,
第二个状态下,电阻R1、R4、R3的串联,电路电流记作I2,
由于R2>R4,则I2 >I1,因为电流变化是0.2A,所以I2=0.2A+I1,
(2)第一个状态V1电压表测的是R1、R2的电压,
第二个状态V1电压表测的是R1、R4的电压,
题目中说V1电压表的示数变化是12V,由于电流变大,
可知R1、R4的电压比R1、R2的电压减小了12V;
而电源电压不变,那么这减小的12V电压全都分给了R3.
(3)对于R3可以得知两个状态前后分压变化了12V,
即U3′-U3=12V,对U3′-U3=12V,这个式子进行处理,
由于要求R3的电功率变化,我们找到电压关系,
可以用P=UI这个公式:等式两边同时乘以电流I2得到:
U3′I2-U3I2=12V×I2 ①
其中U3′I2为状态二中R3的电功率,
再把I2=0.2A+I1带入到①式中的后两个I2中,
得到:U3′I2-U3(0.2A+I1)=12(0.2A+I1) ②,
对②式进行整理:U3′I2-0.2U3-U3I1=2.4+12×I1,
△P3=U3′I2-U3I1=2.4+12×I1+0.2U3 ③,
其中U3I1是状态一中R3的电功率,③中左边为R3的电功率增加值,
右边得数全为正数,所以变化值大于2.4W;
故选B.
第二个状态下,电阻R1、R4、R3的串联,电路电流记作I2,
由于R2>R4,则I2 >I1,因为电流变化是0.2A,所以I2=0.2A+I1,
(2)第一个状态V1电压表测的是R1、R2的电压,
第二个状态V1电压表测的是R1、R4的电压,
题目中说V1电压表的示数变化是12V,由于电流变大,
可知R1、R4的电压比R1、R2的电压减小了12V;
而电源电压不变,那么这减小的12V电压全都分给了R3.
(3)对于R3可以得知两个状态前后分压变化了12V,
即U3′-U3=12V,对U3′-U3=12V,这个式子进行处理,
由于要求R3的电功率变化,我们找到电压关系,
可以用P=UI这个公式:等式两边同时乘以电流I2得到:
U3′I2-U3I2=12V×I2 ①
其中U3′I2为状态二中R3的电功率,
再把I2=0.2A+I1带入到①式中的后两个I2中,
得到:U3′I2-U3(0.2A+I1)=12(0.2A+I1) ②,
对②式进行整理:U3′I2-0.2U3-U3I1=2.4+12×I1,
△P3=U3′I2-U3I1=2.4+12×I1+0.2U3 ③,
其中U3I1是状态一中R3的电功率,③中左边为R3的电功率增加值,
右边得数全为正数,所以变化值大于2.4W;
故选B.
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