Question

圖所示電路，電源電壓為6V，R₁=10Ω，R₂=20Ω，R₃=5Ω，當閉合開關S₁后，下列說法不正確的是（ ）

A．閉合開關S₂、S₃，通過R₂的電流是0.24A
B．斷開S₂、S₃，電路消耗的功率是2.4W
C．斷開S₂、閉合S₃，R₁兩端的電壓是6V
D．在相等的時間內，閉合S₂、S₃時和斷開S₂、S₃時，電流通過R₁產生的熱量之比是9：4

Answer 1

【答案】分析：（1）閉合開關S₁后，當閉合開關S₂、S₃時，R₁、R₂并聯，根據并聯電路的電壓特點和歐姆定律求出通過R₂的電流，根據P=求出R₁的電功率；
（2）閉合開關S₁后，當斷開S₂、S₃時，R₁、R₃串聯，根據電阻的串聯特點和歐姆定律求出電路中的電流，根據P=UI求出電路消耗的功率，根據P=I²R求出R₁的電功率，再根據Q=W=Pt得出相等的時間內，閉合S₂、S₃時和斷開S₂、S₃時，電流通過R₁產生的熱量之比；
（3）閉合開關S₁后，斷開S₂、閉合S₃時，電路為R₁的簡單電路，R₁兩端的電壓即為電源的電壓．
解答：解：當閉合開關S₁后：
閉合開關S₂、S₃，等效電路圖如圖1所示；
斷開S₂、S₃，等效電路圖如圖2所示；
斷開S₂、閉合S₃，等效電路圖如圖3所示．

（1）由圖甲可知：
通過R₂的電流I₂===0.3A，
R₁的電功率P₁===3.6W；
（2）由圖2可得：
電路中的電流I===0.4A，
R₁的電功率P₁′=I²R₁=（0.4A）²×10Ω=1.6W，
電路消耗的功率P=UI=6V×0.4A=2.4W；
因Q=W=Pt，
所以相等的時間內，閉合S₂、S₃時和斷開S₂、S₃時，電流通過R₁產生的熱量之比Q₁：Q₁′=P₁：P₁′=3.6W：1.6W=9：4；
（3）由圖3可得：
電路為R₁的簡單電路，所以R₁兩端的電壓為6V．
故選A．
點評：本題考查了串聯電路的特點和并聯電路的特點以及歐姆定律、電功率公式和焦耳定律的應用，關鍵是開關閉合、斷開時電路連接方式的辨別．