在如圖所示的電路中,電源電壓為6V且保持不變.只閉合開關S1,電流表示數為0.4A;再閉合開關S2,電流表示數變化了0.2A;設開關S2閉合前后R1消耗的電功率的變化量為△P;則關于R2的阻值及△P的值分別為
A.R2=10Ω,△P=2W
B.R2=5Ω,△P=2W
C.R2=5Ω,△P=5W
D.R2=15Ω,△P=5W
B
只閉合開關S1時,兩電阻串聯,電流表測電路中的電流;再閉合開關S2時,電路為R1的簡單電路,根據電阻的串聯和歐姆定律確定電流表的示數,根據歐姆定律求出R1的阻值,根據P=UI求出R1消耗的電功率;根據歐姆定律求出S2閉合前電路的總電阻,根據電阻的串聯求出R2的阻值,根據P=I2R求出R1消耗的電功率.
解答:只閉合開關S1時,等效電路圖如圖1所示;再閉合開關S2時,等效電路圖如圖2所示.
∵電阻越串越大、大于任何一個分電阻,
∴根據I=可知,圖2中電流表的示數比圖1中的電流大,即圖2中I2=0.4A+0.2A=0.6A;
由圖2可得:
R1===10Ω;
R1消耗的電功率P1=UI2=6V×0.6A=3.6W;
電路中的總電阻R===15Ω,
∴R2=R-R1=15Ω-10Ω=5Ω,
R1消耗的電功率P1′=(I1)2R1=(0.4A)2×10Ω=1.6W,
∴S2閉合前后R1消耗的電功率相差P1-P1′=3.6W-1.6W=2W.
故選B.
點評:本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用,關鍵是開關閉合前后電路中電流變化的判斷.