问题 计算题

如图所示,电源两端电压保持不变,当开关S1断开、S2闭合时,电流表的示数为I1,电阻R2的电功率为P2,总功率为P。当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P在B点时,变阻器连入电路的电阻为RB,此时电流表的示数为I2,电阻R2的电功率为P2,总功率为P。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,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表的示数为I3,。已知P2∶P2 =9∶4,

U1∶U2=3∶1,I2∶I3=7∶9。

求:

(1)P ∶P; 

(2)I1∶I3; 

(3)RB∶Rc

答案

(1)3:2(2)7:6(3)8:1

题目分析:当开关S1断开、S2闭合时,R1、R2串联;当开关S1闭合、S2断开,变阻器RB和R2串联;根据P=I2R和利用两次电阻R2的电功率之比求出电流之比,因电源的电压不变,根据P=UI求出两次的总功率之比。当开关S1、S2都断开时,R1、R2、变阻器Rc串联;根据电流之间的关系求出I1和I3的比值;因电源的电压不变,根据电阻的串联特点和欧姆定律分别表示出电源的电压,再利用电流之比求出RB和Rc的比值。

解:当闭合S2、断开S1时,等效电路如图1;当P在B,闭合S1、断开S2时,等效电路如图2;当P在C,断开S1、S2时,等效电路如图3;

…………………………①   

                        ……………………②  解①②得:                                      

…………………………………③

…………………………………④    ……………………………⑤  

解③④⑤可得:                      

点评:本题要求学生了解串联电路的特点和欧姆定律,以及电功率的灵活运用;关键是开关的闭合和断开时电路串并联的判断,难点是根据题意求出各电路之间的电流值比。

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