题目内容
如图所示,电源两端电压保持不变,当只断开开关S1时,电流表的示数为I1,电阻R2的电功率为P2,总功率为P总;当只断开开关S2时,滑动变阻器的滑片P在A点时,变阻器连入电路的电阻为RA,此时电流表的示数为I2,电阻R2的电功率为P′2,总功率为P′总;当只闭合开关S时,滑动变阻器的滑片P在B点时,变阻器接入电路的电阻为RB,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表的示数为I3.已知:P总=6W,P2:P2,=4:1,U1:U2=4:3,I2:I3=9:8.
求:
(1)P总′;
(2)I1:I3;
(3)RA:RB.
【答案】分析:(1)分析电路结构,画出电路的等效电路图;
(2)根据功率公式P=I2R及P=UI利用比值法求出P总′;
(3)根据电流I1、I2、I3间的关系,求出I1:I3;
(4)根据串联电路的特点、欧姆定律,利用比值法,求出RA:RB.
解答:解:当只断开S1时,等效电路如图1所示;当P在A点,只断开S2时,等效电路如图2所示;
当P在B点,只闭合S时,等效电路如图3所示;

(1)只断开开关S1时与只断开开关S2时,
电阻R2的电功率之比为:
=
=
=
,则
=
①,
总功率之比为:
=
=
=
,P′总=
P总=
×6W=3W,
答:P总′=3W.
(2)由题意得:
=
②,由①②解得:
=
,
答:I1:I3=9:4.
(3)设电源电压为U,由欧姆定律得:
=
=
③
=
=
④
=
=
⑤
由③④⑤解得:
=
答:RA:RB=7:5.
点评:本题综合性较强,考查的内容较多,可以根据开关的状态判断电路的连接情况,可以把复杂的电路进行简化,并充分理解串联分压这一特点,会用电功率公式计算,本题难点是,要用到电功率的变形公式:P=I2R和P=
求解,需要注意的是:P=I2R和P=
这两个公式在电功率计算题里要经常用到.
(2)根据功率公式P=I2R及P=UI利用比值法求出P总′;
(3)根据电流I1、I2、I3间的关系,求出I1:I3;
(4)根据串联电路的特点、欧姆定律,利用比值法,求出RA:RB.
解答:解:当只断开S1时,等效电路如图1所示;当P在A点,只断开S2时,等效电路如图2所示;
当P在B点,只闭合S时,等效电路如图3所示;
(1)只断开开关S1时与只断开开关S2时,
电阻R2的电功率之比为:
总功率之比为:
答:P总′=3W.
(2)由题意得:
答:I1:I3=9:4.
(3)设电源电压为U,由欧姆定律得:
由③④⑤解得:
答:RA:RB=7:5.
点评:本题综合性较强,考查的内容较多,可以根据开关的状态判断电路的连接情况,可以把复杂的电路进行简化,并充分理解串联分压这一特点,会用电功率公式计算,本题难点是,要用到电功率的变形公式:P=I2R和P=
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