问题 选择题

张雨同学连接的电路如图所示,当他将滑动变阻器的滑片P从a点滑到b点时,电压表V1前后两次示数之比是3:4,电压表V2前后两次示数之比是2:1.如果滑片P在a点时,变阻器在2s的时间内消耗的电能是4J,当滑片P在b点时,关于变阻器消耗的电功率,下面的说法中正确的是(  )

A.3W

B.2.7W

C.2W

D.1.3W

答案

当滑片P在a端时,变阻器连入电路的阻值为Ra

此时电压表V1测量的是Ra两端的电压,电压表V2测量的是R两端的电压,

设此时电路中的电流为Ia

当滑片P在b端时,变阻器连入电路的阻值为Rb

此时电压表V1测量的是Rb两端的电压,电压表V2测量的是R两端的电压,

设此时电路中的电流为Ib

∵电压表V1前后两次示数之比是3:4,电压表V2前后两次示数之比是2:1,

∴由U=IR可知,

IaRa
IbRb
=
3
4
IaR
IbR
=
2
1

从而可以得出,

Ia
Ib
=
2
1
Ra
Rb
=
3
8

∵t=2s,W=4J,

∴变阻器在a点时的电功率为:

Pa=

W
t
=
4J
2s
=2W,

Pa
Pb
=
Ia2Ra
Ib2Rb
=
22
12
×
3
8
=
3
2

Pb=

2Pa
3
=
2×2W
3
≈1.3W.

故选D.

单项选择题
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