在图所示的电路中,电源电压U恒定不变,当S闭合时R1消耗的电功率为9W,当S断开时R1消耗的电功率为4W,求:
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解题思路:(1)当S闭合时R2被短路,R1的电压等于U.当S断开时R1的电压等于

R

1

R

1

+R

2

U

.根据功率公式求解两电阻之比.

(2)S断开时,电阻R2与电阻R1串联,电流相同,由P=I2R公式,采用比例法求解R2消耗的电功率.

(3)根据S闭合与断开时电阻R1的电压之比求解电流之比.

(1)当S闭合时R1的功率P1=

U2

R1;当S断开时R1的电压等于

R1

R1+R2U,功率P1′=

(

R1

R1+R2U)2

R1

则P1:P1′=1:(

R1

R1+R2)2代入解得:R1:R2=2:1

(2)S断开时,电阻R2与电阻R1串联,电流I相同,由P=I2R得:两电阻功率之比P1′:P2=R1:R2=2:1

所以电阻R2消耗的电功率P2=[1/2]P1′=2W.

(3)由上得到,S闭合与断开时,电阻R1的电压之比U1:U1′=3:2,由欧姆定律得流过电阻R1的电流之比等于3:2.

答:(1)电阻R1与R2的比值是2:1.

(2)S断开时,电阻R2消耗的电功率是2W.

(3)S闭合与断开时,流过电阻R1的电流之比是3:2.

点评:

本题考点: 闭合电路的欧姆定律;电功、电功率.

考点点评: 本题是直流电路的计算问题,关键抓住串联电路电压的分配:电压与电阻成正比.