在如图所示电路中,电源电压一定.电阻R1=5Ω.当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P在中点C时,电压表V1示数为U1;当开关S断开,再将滑片P调至B端,电压表V1示数为U

发布时间:2020-08-04 03:42:35

在如图所示电路中,电源电压一定.电阻R1=5Ω.当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P在中点C时,电压表V1示数为U1;当开关S断开,再将滑片P调至B端,电压表V1示数为U1′,电压表V2示数为U2,电流表示数为0.4A.若U1:U1′=4:9,U1:U2=2:3.(要求画出相应的等效电路图)
求:(1)滑动变阻器R2的最大阻值;
(2)电源电压U;
(3)当开关S断开,滑片P调至B端时,电阻R3的电功率P3.

网友回答

解:当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P在中点C时,等效电路图如图甲所示;
当开关S断开,再将滑片P调至B端时,等效电路图如图乙所示;

(1)∵U1:U1′=4:9,U1:U2=2:3,
∴U1′=U2,即=,
又∵RB、R3串联,
∴==,即R3=2RB=4RC;
开关闭合前后,电路中的电流之比为:
=×=×=
∵电源电压不变
∴====
即:R1=2RC=RB;RB=R1=5Ω,R3=10Ω;
(2)由乙图可知:电源电压U=I′(R1+RB+R3)=I′×4R1=0.4A×4×5Ω=8V.
(3)当开关S断开滑片P调至B端时,电阻R3的电功率P3=I′2R3=(0.4A)2×10Ω=1.6W.
答:(1)滑动变阻器R2的最大阻值为5Ω;
(2)电源电压为8V;
(3)当开关S断开,滑片P调至B端时,电阻R3的电功率为1.6W.

解析分析:根据开关开闭情况,和滑动变阻器滑片所处位置,分别画出两种情况下的等效电路图,根据题目提供信息(前后变化)和欧姆定律、电功率公式及串联电路电阻、电流特点进行求解.

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是分析出开关断开与闭合时电路的连接情况,灵活的运用公式及其变形.
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