(2012•怀柔区一模)如图所示电路,电源两端电压一定.当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器接入电路的电阻为Ra时,通过

(2012•怀柔区一模)如图所示电路,电源两端电压一定.当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器接入电路的电阻为Ra时,通过电阻Ra的电流为I1,电阻R1和电阻R2消耗的功率之和P1=12W,电压表示数为U1;当开关S1 S2都闭合,滑动变阻器接入电路的电阻为Rb时,通过电阻Rb的电流为I2,滑动变阻器消耗的功率Pb=6W,电压表V的示数为U2.已知U1=5U2且3R1=2R2.求:
(1)电流I1和I2的比值;
(2)电阻Ra和Rb的比值;
(3)开关S1 S2均闭合时,滑动变阻器接入电路的电阻为Ra时消耗的功率Pa
orthodoct 1年前 已收到1个回答 举报

心忧kk 春芽

共回答了14个问题采纳率:100% 举报

解题思路:分析电路结构,明确各电路元件的连接方式,画出等效电路图;
(1)根据串联电路特点及欧姆定律列方程,解方程可求出电流I1和I2的比值;
(2)根据欧姆定律及功率公式列方程,然后解方程求出电阻Ra和Rb的比值;
(3)根据欧姆定律及功率公式列方程,然后解方程求出功率Pa

当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器接入电路中的电阻为Ra时,等效电路如图甲所示;
当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb时,等效电路如图乙所示;
当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器接入电路的电阻为Ra时,等效电路如图丙所示.

(1)如图甲、乙所示:
由串联电路特点及欧姆定律得:U1=I1(R1+R2),U2=I2R1,U1=5U2,3R1=2R2
解得:
I1
I2=[2/1]
答:电流I1和I2的比值是2:1.
(2)电源两端电压不变,由欧姆定律得:U=I1(R1+R2+Ra),U═I2(R1+Rb)①
如图甲、乙所示,由功率公式得:P1=I12(R1+R2),Pb=I22Rb,已知:P1=12W,Pb=6W,
解得:R1+R2=
Rb
2②3R1=2R2
由②③式得:Rb=5R1
由①③④式得:
Ra
Rb=[1/10];
答:电阻Ra和Rb的比值1:10.
(3)如图乙、丙所示,由欧姆定律得:U=I2(R1+Rb)U=I3(R1+Ra
解得:
I2
I3=[1/4];由功率公式得:Pb=I22Rb,Pa=I32Ra
解得:
Pb
Pa=[5/8],Pa=[8/5]×Pa=[8/5]×6W=9.6W;
答:滑动变阻器接入电路的电阻为Ra时消耗的功率Pa为9.6W.

点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;电功率的计算.

考点点评: 根据电路的不同变化画出等效电路图,是解决本题的有效途径之一,这是我们在平时的解题当中应该加强的.同时,本题多为对比值的求解,要求我们对电路的分析、公式的运用都要相当熟练,而且一定要保证各个物理量的对应性,是一道很有挑战性的题目.

1年前

10
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 17 q. 0.048 s. - webmaster@yulucn.com