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每日一练如图所示电路中.电源电压保持不变.滑动变阻器R3的最大阻值为

更新时间:2024-01-16 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

如图所示电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R3的最大阻值为50Ω.当滑片P滑至A端,闭合开关S1和S2时,电流表的示数为I1,电压表的示数为U1;当滑片P滑至A端,只闭合开关S1时,电流表的示数为I2,电压表的示数为U1′,电阻R1消耗的电功率为P1′;当滑片P滑至B端,只闭合开关S1时,电流表的示数为I3,电阻R1消耗的电功率为P1″,电阻R2消耗的电功率为0.5W.若U1:U1′=2:1,P1′:P1″=9:4;vnC物理好资源网(原物理ok网)

求:vnC物理好资源网(原物理ok网)

(1)I1:I2为多大?vnC物理好资源网(原物理ok网)

(2)电源电压为多少伏?vnC物理好资源网(原物理ok网)

(要求画等效电路图)

试题答案

解:当滑片P位于A端,S1、S2合时,等效电路如图甲所示;vnC物理好资源网(原物理ok网)

当滑片P位于A端,只S1合时,等效电路如图乙所示;vnC物理好资源网(原物理ok网)

当滑片P位于B端,只S1合时,等效电路如图丙所示;vnC物理好资源网(原物理ok网)

(1)由图甲、乙得:==,vnC物理好资源网(原物理ok网)

解得:=--------①vnC物理好资源网(原物理ok网)

(2)由图乙、丙得:==,vnC物理好资源网(原物理ok网)

解得:=-------②vnC物理好资源网(原物理ok网)

因电源的电压不变,vnC物理好资源网(原物理ok网)

所以由图甲、乙得:U=I1R1=I2(R1+R2)------③vnC物理好资源网(原物理ok网)

由图乙、丙得:U=I2(R1+R2)=I3(R1+R2+R3)----④vnC物理好资源网(原物理ok网)

由①②③④式得:R1=R2=R3=50Ω,vnC物理好资源网(原物理ok网)

根据P=I2R,由图丙得:vnC物理好资源网(原物理ok网)

P1″=P2″=P3″=0.5W,vnC物理好资源网(原物理ok网)

由欧姆定律可知:U1″=U2″=U3vnC物理好资源网(原物理ok网)

电阻R2两端的电压为U2″===5V,vnC物理好资源网(原物理ok网)

所以电源的电压为U=U1″+U2″+U3″=5V+5V+5V=15V.vnC物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)I1:I2为为2:1;vnC物理好资源网(原物理ok网)

(2)电源电压为15V.vnC物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

根据题意先画出三种情况下的等效电路图;vnC物理好资源网(原物理ok网)

(1)根据甲乙两图中电压表的示数和欧姆定律求出两电流之比;vnC物理好资源网(原物理ok网)

(2)由乙丙两图电阻R1消耗的电功率和P=I2R求出两电流之比,根据电源的电压不变和欧姆定律列出等式,解方程求出电阻的大小,由P=I2R和P=可知三电阻两端的电压相等,根据U=求出R2两端的电压,进一步求出电源的电压.vnC物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题关键:一是画出三种情况下的等效电路图,二是灵活运用欧姆定律、串联电路的特点、电功率的公式.vnC物理好资源网(原物理ok网)

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