小勇同学在科技月制作了一个多档位电热器模型.为了分析接入电路的电阻对电热器电功率的影响,他将电表接入电路中,其电路如图所示.电源两端电压不变,R1的阻值为10Ω,滑动

发布时间:2020-08-09 07:17:24

小勇同学在科技月制作了一个多档位电热器模型.为了分析接入电路的电阻对电热器电功率的影响,他将电表接入电路中,其电路如图所示.电源两端电压不变,R1的阻值为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为R2.当开关S闭合,S1、S2?断开时,将滑动变阻器的滑片置于B端,此时电压表示数为U1,R3消耗的功率P3为1.2W;当开关S、S2闭合,S1断开时,电流表的示数为I1,电压表的示数为U2;当开关S、S1、S2都闭合时,将滑动变阻器的滑片置于中点,电流表的示数为I2.已知I1:I2=1:2,U1:U2=1:6.求:
(1)R2的阻值;
(2)电源两端的电压.

网友回答

解:当开关S闭合,S1、S2断开,将滑动变阻器的滑片置于B端时,等效电路如图甲所示;当开关S、S2闭合,S1断开时,等效电路如图乙所示;当S、S1、S2都闭合时,将滑动变阻器的滑片置于R2中点,等效电路如图丙所示;

(1)由图乙得:I1R1=U2 ①
由图丙得:I2=U???????? ?②
由题意得:U2=U
得:==1,,将=,
R1=10Ω代入解得:R2=20Ω???????????????????????????????????????????????????
(2)设图甲中电流为I,由图甲得:IR1=U1 ③
由图甲和图乙得,I(R1+R2+R3)=U2
由题意得:U1:U2=1:6
得:=,将R1=10Ω、R2=20Ω代入解得R3=30Ω
由题意得:P3=I2R3,I==0.2A????????????????????
由图甲得电源电压:U=I(R1+R2+R3)=0.2A×(10+20+30)Ω=12V.
答:(1)R2的阻值是20Ω.(2)电源两端的电压是12V.
解析分析:分析清各电路元件的连接关系,画出等效电路图,然后由根据串并联电路的特点及欧姆定律列方程求解.
(1)当开关S闭合,S1、S2?断开时,电阻R1、R2、R3串联,电压表测R1的电压.
(2)当开关S、S2闭合,S1断开时,只有R1接入电路,电压表测R1的电压,电流表测R1的电流.
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,R1、R2、R3并联,电流表测流过R1、R2的总电流.

点评:本题考查了电路的分析与计算,电路图比较复杂,分析清各电路元件的连接关系,画出等效电路图是个难点,也是解题的关键,要注意总结电路分析方法.
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