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如图所示 电源两端电压不变.当只闭合开关S1 滑动变阻器滑片P在最左端时 电流表示

时间:2020-08-18 10:51:22

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如图所示 电源两端电压不变.当只闭合开关S1 滑动变阻器滑片P在最左端时 电流表示

问题补充:

如图所示,电源两端电压不变.当只闭合开关S1,滑动变阻器滑片P在最左端时,电流表示数为I1,电阻R1的功率为P1.当闭合开关S1、S2,滑动变阻器滑片P在某一位置时,电流表示数为I2.电压表示数为6V,变阻器的功率为12W.当只闭合开关S1,滑动变阻器滑片P在另一位置时,电流表示数为I3.电压表示数为10V,变阻器的功率为5W.已知I1:I2=3:2.求:

(1)电源两端电压.

(2)电阻R1的功率P1.

答案:

解:当只闭合开关S1,滑动变阻器滑片P在最左端时,等效电路图如图1所示;

当闭合开关S1、S2,滑动变阻器滑片P在某一位置时,等效电路图如图2所示;

当只闭合开关S1,滑动变阻器滑片P在另一位置时,等效电路图如图3所示;

∵电源的电压不变,

∴由图1和图2可得:I1(R1+R2)=I2(R1+RA),

∵I1:I2=3:2,

∴R1+3R2=2RA---------------①

∵P=UI

∴由图2可得:UA=I2UA=6V,

P2=I2UA=I2×6V=12W,

由图3可得:UB=I3UB=10V

P3=I3UB=I3×10V=5W,

∴=,=------②

∵电源的电压不变,

∴由图2和图3可得:I2(R1+RA)=I3(R1+RB+R2),

即3R1+4RA=RB+R2--------③

由①②③式得:=;=,

由图2可得:=,

∴U=12V;

∵P1=I12R1,P2=I22RA=24W,

∴P1=P2=2××12W=81W.

答:(1)电源两端电压为24V;

(2)电阻R1的功率P1为81W.

解析分析:先分别画出三种情况的等效电路图;根据串联电路的电阻特点和欧姆定律分别表示出图1、图2中电源的电压,利用电源的电压不变得出等式;再根据欧姆定律和P=UI分别表示出图2、图3中电压表的示数和变阻器的功率得出电路关系、两种情况下滑动变阻器接入电路中的电阻关系,再利用电源的电压不变得出电阻的等式,联立方程得出各个电阻之间的比之;利用串联电路的电阻分压特点结合图2求出电源的电压;利用P=I2R结合图2求出电阻R1的功率.

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是三种情况下电路图串并联的辨别,难点是利用利用题中条件和已知量建立方程和比之关系进行求解.

如图所示 电源两端电压不变.当只闭合开关S1 滑动变阻器滑片P在最左端时 电流表示数为I1 电阻R1的功率为P1.当闭合开关S1 S2 滑动变阻器滑片P在某一位置时

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