Question

【题目】如图所示电路，电源电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，灯L的电功率为P1，电流表的示数为I1，电压表V1的示数为3V；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为P2，电流表的示数为I2，电压表V2的示数为10V．已知P1：P2=9：25，滑动变阻器的最大阻值RP是电阻R1的2倍。（灯丝的电阻不变）

（1）当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，V1测_____的电压，V2测_____的电压。

（2）求电流表的示数I1与I2的比值________；

（3）电源电压U_________；

（4）如果灯泡的电阻为10Ω，求滑动变阻器的最大阻值RP _________。

Answer 1

【答案】 L Rp 3：5 15V 40Ω

【解析】（1）根据当开关S1闭合、S2断开，灯泡与滑动变阻器串联；

电压表V1与灯L并联，测灯泡L两端的电压，电压表V2与滑动变阻器Rp并联，测滑动变阻器的电压。

（2）根据题意两状态时灯泡消耗功率之比为：，

由可得，则两次电流之比为：

（3）第一次状态时，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压：

﹣﹣﹣﹣①

第二次状态时，根据欧姆定律可得：

﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

已知：﹣﹣﹣﹣﹣③

联立①②③和，解得电源电压为：15V；

（4）如果灯泡的电阻为10Ω，第一次状态时，电路中的电流：

根据串联电路的电压特点可得变阻器两端的电压为：

滑动变阻器的最大阻值为：

。