问题
计算题
如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,阻值分别为R1、R2的定值电阻其阻值不随温度变化,滑动变阻器的最大阻值为R3。当闭合开关S、S1,断开开关S2,滑动变阻器的滑片P滑至中点时,电压表的示数为U1,滑动变阻器的电功率P1=2.4W,电流表的示数为I1;当闭合开关S和S2,断开开关S1,滑动变阻器的滑片P滑至端点A时,电压表的示数为U2,电路的总电功率P2=2.88W,电流表的示数为I2;当所有开关都闭合,滑动变阻器的滑片P滑到端点B时,电路的总电功率为 P3。已知:,求:
(1)R2与R3的阻值之比;
(2)U1与U2之比;
(3)总电功率P3。
答案
(1)2﹕3;(2)5﹕4;(3)16.8W
题目分析:闭合开关S、S1,断开开关S2,滑动变阻器的滑片P滑至中点时,简化电路如图甲所示;闭合开关S和S2,断开开关S1,滑动变阻器的滑片P滑至端点A时,简化电路如图乙所示;当所有开关都闭合,滑动变阻器的滑片P滑到端点B时,简化电路如图答7丙所示。
(1)依题意有 =
,即
=
代入已知数据解得: =
(2)对于甲、乙两个电路,因总电压相同,所以有 =
=
将=
代入可解得:
=
根据欧姆定律有 =
=
×
=
(3)对于乙、丙两个电路,因总电压相同,所以有=
=
将R2、R3与R1的关系代入,可解得: =
对于乙、丙两个电路,因电压相同,故有 =
=
所以 =
×
=
×
=