如圖所示的電路中,電源兩端的電壓不變.當開關(guān)S1閉合、S2斷開,滑動變阻器的滑片P滑到A端時,電壓表示數(shù)為U1,電流表示數(shù)為I1,電阻R1消耗的電功率為P1,此時滑動變阻器R2消耗的電功率為16W.當開關(guān)S1、S2都閉合,滑動變阻器的滑片P滑到中點時,電壓表的示數(shù)為U2,電流表的示數(shù)為I2,電阻R3消耗的電功率為P3
已知:U1:U2=4:3,P1:P3=1:9求:
(1)電流I1與I2的比值;
(2)電阻R1與R2的比值
(3)當開關(guān)S1、S2都閉合,滑動變阻器的滑片P滑到B端時,電路消耗的總功率P.

解:(1)當開關(guān)S1閉合、S2斷開,滑動變阻器的滑片P滑到A端時,如圖甲;
(2)當開關(guān)S1、S2都閉合,滑動變阻器的滑片P滑到中點時,如圖乙;
(3)當開關(guān)S1、S2都閉合,滑動變阻器的滑片P滑到B端時,如圖丙.

(1)由甲、乙得:==,
解得:=;
(2)∵電源兩端電壓U不變,
∴I1(R1+R2+R3)=I2R2+R3
解得:R2=2R3-4R1--------①
==×=,
解得:R3=4R1----------------②
將②式代入①式解得:R2=4R1,即:=;
(3)由圖3甲、丙得:==,
==,
解得:P=81W.
答:(1)電流I1與I2的比值為2:3;
(2)電阻R1與R2的比值為1:4;
(3)當開關(guān)S1、S2都閉合,滑動變阻器的滑片P滑到B端時,電路消耗的總功率為81W.
分析:先畫出三種情況的等效電路圖:
(1)根據(jù)歐姆定律表示出電壓表的示數(shù),即可求出電流I1與I2的比值.
(2)根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出圖甲和圖乙電源的電壓,結(jié)合電源的電壓不變和它們的電流關(guān)系得出電阻關(guān)系;根據(jù)P=I2R表示出圖甲和圖乙中電阻R3消耗的電功率即可得出R1、R3之間的關(guān)系,聯(lián)立等式即可求出電阻R1與R2的比值.
(3)根據(jù)電源的電壓不變結(jié)合圖甲和圖丙中電阻之間的關(guān)系求出電流之比,根據(jù)P=I2R表示圖甲中R2消耗的電功率和圖丙中電路消耗的總功率之比,即可求出電路消耗的總功率.
點評:本題考查了學(xué)生對串、并聯(lián)電路的辨別和串聯(lián)電路的特點以及歐姆定律的應(yīng)用.本題難點是很多同學(xué)無法將三種狀態(tài)下的電流關(guān)系及電壓關(guān)系、電功率關(guān)系聯(lián)系在一起,故無法找到突破口.解答此類問題時,可將每一種情況中的已知量和未知量都找出來,仔細分析找出各情況中的關(guān)聯(lián),即可列出等式求解.
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相關(guān)習題

科目:初中物理 來源: 題型:

在如圖所示的電路中,用電壓表、電流表測電阻Rx的阻值:
(1)將實驗電路補畫完整.
精英家教網(wǎng)
(2)當滑片移到某一位置時,電壓表、電流表的示數(shù)如圖所示,則Rx的阻值為
 
Ω;
精英家教網(wǎng)
(3)某同學(xué)在實驗中,不小心將滑動變阻器損壞(不能使用)了,一時又找不到其他變阻器.如果不用滑動變阻器,可能對實驗結(jié)果的影響是
 

你能否利用身邊的物品代替滑動變阻器完成該實驗,說出你的做法:
 

(4)在測出電阻值后,該同學(xué)繼續(xù)實驗--研究導(dǎo)體中電流跟電阻的關(guān)系(滑動變阻器完好).他觀察電表指針在某一合適的位置,取下Rx,換上另一較大電阻R0,下一步的操作是
 
,目的是
 

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2013?順義區(qū)一模)在如圖所示的電路中,電源兩端電壓不變.當只閉合開關(guān)S1且滑動變阻器R3接入電路電阻值最大時,電壓表的示數(shù)為3.6V,滑動變阻器消耗的電功率為1.44W,電阻R1消耗的電功率為P1.當只閉合開關(guān)S2且滑動變阻器R3的滑片P在中點時,電壓表示數(shù)為4.5V,電阻R2消耗的電功率為P2.若P1:P2=8:15,則電阻R2在1min40s內(nèi)所消耗的電能為
270
270
J.

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科目:初中物理 來源: 題型:

如圖所示的電路中,電源電壓為12伏,S斷開時,A2表的示數(shù)為0.3安;S閉合時,A2表的示數(shù)為0.4安,這時A1表的示數(shù)為
0.4
0.4
安,L1中的電流為
0
0
安,L1的電阻值為
10
10
歐.

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科目:初中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)在如圖所示的電路中,電源電壓為20伏不變,當S閉合,滑動變阻器的滑片由左向右滑動時,三個電表示數(shù)的變化情況是( 。

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科目:初中物理 來源:2013年山東省臨沂市高級中等學(xué)校招生考試物理 題型:013

如圖所示的電路中.電飯電壓保持不變,閉合開關(guān)S后

[  ]

A.電壓表的示數(shù)變大

B.電流表的示數(shù)變大

C.電路中的總電阻變大

D.電路消耗的總功率變小

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