Question

【題目】如圖所示電路，電源兩端電壓U保持不變．燈上標有“4V 2W”字樣，燈的電阻不受溫度影響．當開關S斷開時，燈泡正常發光，電壓表V1與V2的示數之比為1：2；當開關S閉合時，電流表示數改變了0.2A．下列說法中正確的是（ ）
A.電阻R1=12Ω
B.當S閉合時，電路消耗的總電功率P=9.8W
C.電源電壓U=9V
D.當S斷開時，相等的時間內R1與R2消耗的電能之比是1：4

Answer 1

【答案】B
【解析】解：（1）當開關S斷開時，R1、R2、L串聯， ∵燈泡正常工作，
∴電路中的電流I=IL= = =0.5A，
RL= = =8Ω，
∵電壓表V1與V2的示數之比為1：2，
∴ = ，即R1﹣2R2=RL=8Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
2）當開關S閉合時，R1、R2串聯，
電路中的電流I′=I+0.2A=0.5A+0.2A=0.7A，
∵電源的電壓不變，
∴U=I（R1+R2+RL）=I′（R1+R2），
即R1+R2=20Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②兩式可得：R1=16Ω，R2=4Ω，
電源的電壓U=I（R1+R2+RL）=0.5A×（16Ω+4Ω+8Ω）=14V；
當S閉合時，電路消耗的總電功率P=UI′=14V×0.7A=9.8W；
當S斷開時，相等的時間內R1與R2消耗的電能之比P1：P2=I2R1：I2R2=R1：R2=16Ω：4Ω=4：1．
故選B．
【考點精析】本題主要考查了電功的計算和電功率的計算公式的相關知識點，需要掌握電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正確解答此題．