在如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变.只闭合开关S,将滑片P移至滑动变阻器R2的中点时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表A的示数为I1.闭

发布时间:2020-08-08 03:35:09

在如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变.只闭合开关S,将滑片P移至滑动变阻器R2的中点时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表A的示数为I1.闭合开关S、S1,当滑片P移至滑动变阻器R2的A端时,电压表V1的示数为U1′=14V,电压表V2的示数为U2′,电流表A的示数为I2.只闭合开关S,当滑片P移至滑动变阻器R2的A端时,电流表A的示数为I3电压表V1的示数为U1″电压表V2?的示数为U2″.已知U1=U1′,U2=U2′.求:
(1)电流I1与I2的比值;
(2)电压U1″的大小;(最后结果保留一位小数)
(3)电流I3与I1的比值.

网友回答

解:只闭合开关S,且滑片P置于变阻器的中点时,等效电路如图甲所示;
闭合开关S、S1,且滑片P置于变阻器的A端时,等效电路如图乙所示;
只闭合开关S,且滑片P置于变阻器的?A端时,等效电路如图丙所示.

(1)由图甲、图乙得:
===;
(2)由图甲、图乙得:==,
解得:R1=R2,
∵电源两端电压不变,
∴===,
整理可得:R2=R3,
由图乙、图丙得:
===,
∴==×=×=×=,
∴U1″==×14V≈21.8V;
(3)∵=,=,
∴==.
答:(1)电流I1与I2的比值为1:2;
(2)电压U1″的大小约为21.8V;
(3)电流I3与I1的比值为8:9.
解析分析:先画出三种情况的等效电路图:
(1)根据欧姆定律分别表示出图甲和图乙中电压表V2的示数,结合示数的比值即可求出两种情况下电路中的电流关系;
(2)根据电阻的串联和欧姆定律表示出图甲和图乙中电压表V1的示数,结合比值和电流关系求出R1与R2的阻值关系,根据电源的电压不变建立等式结合电流关系即可得出R2与R3的阻值关系,根据电阻的串联和欧姆定律表示出图乙和图丙中电压表V2?的示数,结合阻值关系得出比值,进一步求出电压U1″的大小;
(3)已知图1和图的电流关系、图2和图3的电流关系,即可得出图1和图3的电流关系.

点评:本题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目.在解题过程中,注意电路的分析,根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图,同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系,结合题目中给出的已知条件进行解决.
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