如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“30Ω,2A”的字样,小灯泡L的电阻为15Ω且保持不变.当S1、、S2?均闭合且滑片P?滑到a?端时,通过R1、R2

发布时间:2020-08-11 09:25:25

如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“30Ω,2A”的字样,小灯泡L的电阻为15Ω且保持不变.当S1、、S2?均闭合且滑片P?滑到a?端时,通过R1、R2的电流之比为2:1;当S1、S2均断开且滑片P置于滑动变阻器中点时,小灯泡消耗的电功率为15W.求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)电源电压
(3)整个电路消耗的最小电功率.

网友回答

解:(1)开关S1、、S2?均闭合且滑片P滑到a?端时的等效电路图如图1所示,
====,解得:R1=15Ω;
答:电阻R1的阻值是15Ω.
(2)开关S1、S2均断开且滑片P置于滑动变阻器中点时的等效电路图如图2所示,
此时,滑动变阻器接入电路的阻值R2′===15Ω,
此时灯泡的功率PL=15W,流过电路的电流I===1A,
电源电压U=I(RL+R2′)=1A×(15Ω+15Ω)=30V;
答:电源电压是30V.
(3)当开关S1、、S2?均断开且滑动变阻器滑片在a端时,电路消耗的功率最小,
此时的等效电路图如图3所示,此时电路电流I′===A,
整个电路消耗的最小功率P最小=UI′=30V×A=20W;
答:整个电路消耗的最小电功率是20W.
解析分析:(1)作出S1、、S2?均闭合且滑片P滑到a?端时的等效电路图,根据欧姆定律应用比值法可以求出电阻R1的阻值;
(2)作出S1、S2均断开且滑片P置于滑动变阻器中点时的等效电路图,由功率公式P=I2R的变形公式求出通过电路的电流,然后由串联电路的特点及欧姆定律求出电源电压;
(3)电源电压一定,当开关S1、、S2?均断开且滑动变阻器滑片在a端时,电路电阻最大,电路电流最小,电路消耗的总功率最小,由串联电路的特点及欧姆定律求出流过电路的电流,然后由功率公式P=UI求出电路消耗的功率.

点评:本题考查了求电阻、求电源电压、求电路消耗的功率等问题,分析清楚电路结构、作出等效电路图是正确解题的前提;掌握欧姆定律、功率公式及其变形公式、知道串联电路的特点是正确解题的关键;知道什么情况下电路消耗的总功率最小是最后一问的难点,也是解题的关键.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!