(2011•北京二模)如图所示的电路中,电源两端电压不变,灯的电阻不变.当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器的滑片P移到

(2011•北京二模)如图所示的电路中,电源两端电压不变,灯的电阻不变.当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器的滑片P移到A端时,R1的电功率为P1,电流表示数为I1;当开关S1断开,S2闭合时,R1的电功率为 P′1,电流表示数为I2,此时灯L正常发光.已知P1:P′1=9:25.当开关S1、S2 都断开,滑动变阻器的滑片P在C点时,变阻器接入电路的电阻为RC,与滑动变阻器最大阻值之比是1:3.电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,已知U1:U2=3:2,RC的电功率为9W.
求:(1)电流表I1与I2的比值;
(2)灯的电阻与滑动变阻器最大阻值之比;
(3)灯L的额定功率PL
woyaoqubj 1年前 已收到1个回答 举报

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解题思路:(1)当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器的滑片P移到A端时,灯泡短路,R1与滑动变阻器串联.
当开关S1断开,S2闭合时,滑动变阻器短路.灯泡和R1串联.由P1:P1′=9:25,可算出电流表I1与I2的比值;
(2)当开关S1、S2 都断开时,R1、灯L、滑动变阻器三个串联,因为串联电路电压之比等于电阻之比,
由U1:U2=3:2可得电阻之比.整理可得灯的电阻与滑动变阻器最大阻值之比.
(3)当开关S1断开,S2闭合时,滑动变阻器短路.灯泡和R1串联.此时灯L正常发光.此时灯泡的功率为额定功率,因为不知道具体的电压和电流无法用公式直接算出.可以通过与当开关S1、S2 都断开时,RC的电功率进行比较得出.

(1)当开关S1闭合,S2断开时:P1=I12R1
当开关S1断开,S2闭合时,P1′=I22R1,由P1:P1′=9:25,可得:I1:I2=3:5;
(2)当开关S1、S2 都断开,滑动变阻器的滑片P在C点时,R1、灯L、滑动变阻器三个串联,电压表V1的示数是R1和灯L两端电压,电压表V2的示数是RC和灯泡L两端电压.因为串联电路电压之比等于电阻之比,由U1:U2=3:2可得:

R1+RL
RC+RL=
3
2,①
I1=
U
R1+ R,I2=
U
R1+ RL,由I1:I2=3:5得,
R1+RL
R1+R=
3
5,②.再由R=3RC,③
由①②③式得:RC=RL.因为得:RC:R=1:3,所以RL:R=1:3.
(3)将RC=RL代入①式得:R1=2RL
灯泡和R1串联.此时灯L正常发光.此时灯泡的功率为额定功率,PL= (
U
R1+ RL)2 ×RL.
RC的电功率为9W,PC= (
U
R1+RL+RC)2×RC,因为:RC=RL,R1=2RL.所以PL=16W.
答:(1)电流表I1与I2的比值是3:5.
(2)灯的电阻与滑动变阻器最大阻值之比是1:3.
(3)灯L的额定功率是16W.

点评:
本题考点: 电功率的计算;欧姆定律的应用.

考点点评: 本题综合性较强,考查的内容较多.会辨别串、并联,会用欧姆定律计算,会用电功率公式计算,知道串联电路的电压规律,电流规律,电阻规律.需要注意的是P=I2R这个公式在电功率计算题里要经常用到.
电路分析是关键,掌握欧姆定律和电功率公式是保障.

1年前

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