如图所示电路电源两端电压保持不变.只断开开关S1,滑片P移至端点B时,电流表的示数为I1;电压表的示数为U1;R2消耗的电功率P2=9W;只闭合开关S1,滑片P仍在端点B时,电压表示数为U2,电流表的示数为I2;R2消耗的电功率P'2=4W.U1:U2=2:5.求:
(1)I1:I2,
(2)只断开开关S3,滑动变阻器的滑片P在端点A时,电路消耗的电功率.
网友回答
解:只断开开关S1,滑片P移至端点B时,电路连接如图甲所示;只闭合开关S1,滑片P仍在端点B时,电路连接如图乙所示;
只断开开关S3,滑动变阻器的滑片P在端点A时,电路连接如图丙所示;
(1)∵P2=9W
∴R2=9W
又∵P'2=4W
∴R2=4W
则:=9:4
即I1:I2=3:2.
(2)=×=×=
则有R1=R2;
电压一定时,==
则有=2
甲图中,电流I1一定,P总=P2=P2?
甲、丙两图中,电压U一定,P3=P总=2×P2=×9W=67.5W.
答:(1)I1:I2=3:2
(2)只断开开关S3,滑动变阻器的滑片P在端点A时,电路消耗的电功率为67.5W.解析分析:(1)当只断开开关S1,滑片P移至端点B时,三个电阻并联,电压表测量R1和R2两端电压,电流表测量电路中的电流;当只闭合开关S1,滑片P仍在端点B时,R3被断路,R1和R2串联,电压表测量R2两端电压,电流表测量电路中的电流;已知两种情况下R2的功率,用电流表两次的示数和的R2阻值表示功率即可求出电流之比.(2)只断开开关S3,滑动变阻器的滑片P在端点A时,R1、R2被短路,电路中只有R3,电压表测量电源电压;根据等效电路以及欧姆定律的应用,并结合控制变量法,找出未知量与已知量的关系,是解答本类题型的关键所在.点评:本题目难度很大,需要学生先化简电路图,就开关断开闭合时画出合适的电路图,并且结合电功率公式及其相关的比例关系,利用数学知识解决相关知识点.