(2011•密云县二模)如图所示,电源两端电压不变,开关S1处于闭合状态.当闭合开关S2,滑动变阻器的滑片P在A位置时,

(2011•密云县二模)如图所示,电源两端电压不变,开关S1处于闭合状态.当闭合开关S2,滑动变阻器的滑片P在A位置时,电压表V1的示数为U1,电压表V3的示数为UA,滑动变阻器的功率为8W;保持开关S2处于闭合状态,滑动变阻器的滑片P在B位置时,电压表V3的示数为UB;保持滑动变阻器滑片在B位置,断开开关S2时,电压表V1的示数为U1′且U1=1.2V,电压表V2的示数为U2,电阻R2的功率为P2,电压表V3的示数为UB′且UB=6V.已知U1:UB=2:5,UA:U2=5:3.
求:(1)电阻R2的功率P2
(2)电源两端的电压.
fffwsa 1年前 已收到1个回答 举报

rachel83662588 春芽

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解题思路:先画出各状态等效电路图.
(1)由图丙和已知条件求出R1、RB两电阻之间的关系,根据欧姆定律和甲、乙两图中电压表U1、UB的示数求出两种情况下电路中的电流关系,再根据电源的电压不变求出电阻RA和R0之间的关系;根据串联电路的电流特点和欧姆定律结合甲图可知电阻R1、滑动变阻器RA两端的电压以及电源电压之间的关系;再利用串联电路的电压特点和欧姆定律结合丙图求出电阻R2和R1之间的关系,从而再根据电源的电压不变求出甲、丙两图电路中电流的关系,结合已知利用P=I2R求出电阻R2的功率P2
(2)利用串联电路电阻的分压特点结合丙图求出电源的电压.

当闭合开关S2,滑动变阻器的滑片P在A位置时,等效电路图如甲图所示;
保持开关S2处于闭合状态,滑动变阻器的滑片P在B位置时,等效电路图如乙图所示;
保持滑动变阻器滑片在B位置,断开开关S2时,等效电路图如丙图所示;

(1)已知:U1:UB=2:5,UA:U2=5:3,U1′=1.2V,UB′=6V;
由图丙可知:1.2V=I3R1,6V=I3RB

R1
RB=[1/5]
设R1=R0,则RB=5R0
由图甲和图乙可知:U1=I1R1,UB=I2RB

I1
I2=
U1
UB×
RB
R1=[2/5]×[5/1]=[2/1],
因电源的电压不变,
所以2(R1+RA)=R1+RB
解得:RA=2R0
由甲图可知:
U1
UA=
R1
RA=
R0
2R0=[1/2],
设U1=U0,UA=2U0,则电源的电压为U=3U0
因为
UA
U2=
5
3所以U2=
6
5U0
因为
U1′
UB′=
1
5,U=3U0
图丙由串联电路的电压特点可知:3U0=U1′+U2+UB
所以 U1′=

点评:
本题考点: 电功率的计算;欧姆定律的应用.

考点点评: 此题是有关欧姆定律、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.

1年前

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