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如图所示的电路中 电源两端电压U保持不变.当滑动变阻器的滑片P置于a端时 闭合开关S

时间:2018-12-09 14:41:54

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如图所示的电路中 电源两端电压U保持不变.当滑动变阻器的滑片P置于a端时 闭合开关S

问题补充:

如图所示的电路中,电源两端电压U保持不变.当滑动变阻器的滑片P置于a端时,闭合开关S,电压表的示数为U1,电流表的示数I1=1A,电阻R1消耗的电功率P1=4W,电阻R2消耗的电功率为P2;当滑动变阻器的滑片P置于b端时,电压表的示数为U2,电流表的示数为I2,电阻R2消耗的电功率为P2′.已知P2:P2′=1:4,U1:U2=2:1.

求:(1)电阻R2的阻值;

(2)滑动变阻器滑片P在a时R消耗的功率;

(3)滑动变阻器滑片P在b时R2消耗的功率.

答案:

解:(1)电阻R1的阻值R1===4Ω,

U1=U-I1R1=U-1A×4Ω=U-4V,

电阻R2消耗的电功率为P2=I12R2=(1A)2R2

P2′=I22R2,

因为P2:P2′=1:4,

所以(1A)2R2=I22R2,

得出I2=2A,

又因为U2=U-I2R1=U-2A×4Ω=U-8V,

U2:U1=2:1,

所以U-4V:U-8V=2:1,

得到U=12V,U2=4V,

电阻R2的阻值R2===2Ω.

答:电阻R2的阻值为2Ω.

(2)滑动变阻器滑片P在a时,滑动变阻器两端的电压UR=U-I1R1-I1R2=12V-4V-2V=6V,

所以滑动变阻器滑片P在a时R消耗的功率PR=URI1=6V×1A=6W.

答:滑动变阻器滑片P在a时R消耗的功率为6W.

(3)滑动变阻器滑片P在b时R2消耗的功率P2′=I22R2=(2A)2×2Ω=8W.

答:滑动变阻器滑片P在b时R2消耗的功率为8W.解析分析:(1)当滑动变阻器的滑片P置于a端时,闭合开关S,电阻R1R2和滑动变阻器串联,滑动变阻器阻值最大,电压表测量R2和滑动变阻器两端电压,电流表测量电路总电流,已知电流表的示数I1和电阻R1消耗的电功率,可求电阻R1的阻值,已知P2:P2′=1:4,可求电流I2的大小,当滑动变阻器的滑片P置于b端时,滑动变阻器接入电路电阻为0,电压表测量R2两端的电压,大小等于电源电压减去电阻R1两端的电压,还知道U1:U2=2:1,进一步求出电源电压和R2两端的电压,根据欧姆定律求出电阻R2的阻值.(2)先计算滑动变阻器滑片P在a时,滑动变阻器两端的电压,再根据公式P=UI求出R消耗的功率.(3)滑动变阻器滑片P在b时R2消耗的功率根据公式P=I2R可求.点评:本题考查电阻和电功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,还要会分析滑片移动过程中电路的连接情况,这是本题的重点也是难点.

如图所示的电路中 电源两端电压U保持不变.当滑动变阻器的滑片P置于a端时 闭合开关S 电压表的示数为U1 电流表的示数I1=1A 电阻R1消耗的电功率P1=4W 电阻

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