问题 问答题

如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当变阻器滑片P在中点a处时,电流表读数为0.6 A;当滑片P在b端时,电压表读数为5 V,电流表读数为0.5 A,请根据测得的数据计算出前后两次在电阻R1上消耗的功率.

答案

当滑片P在b端时,R1和R2串联,R2全部连入电路,

∵U2=5V,Ib=0.5A,

∴R2=

U2
Ib
=
5V
0.5A
=10Ω,

此时电路中的总电阻为:R=R1+R2=R1+10Ω,

因此电源电压为:U=IbR=0.5A×(R1+10Ω)①;

又∵当变阻器滑片P在中点a处时,

R1和R2串联,Ia=0.6A,

R2的一半Ra连入电路,Ra=

R2
2
=
10Ω
2
=5Ω,

∴此时电路中的总电阻为:R=

U
Ia
=
U
0.6A

因此R1的阻值为:R1=R-Ra=

U
0.6A
-5Ω②,

把①式代入②得:R1=

U
0.6A
-5Ω=
0.5A×(R1+10Ω)
0.6A
-5Ω,

解方程得:R1=20Ω;

当滑片P在b端时,电阻R1消耗的功率为:P1=Ib2R1=(0.5A)2×20Ω=5W,

当滑片P在a端时,电阻R1消耗的功率为:P1=Ia2R1=(0.6A)2×20Ω=7.2W.

答:前后两次在电阻R1上消耗的功率分别为:7.2W,5W.

单项选择题
填空题