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如图所示,电源两端电压U保持不变.当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器接入电路中...

如图所示,电源两端电压U保持不变.当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时,电压表的示数为U1,电流表的示数为I1,电阻R1的电功率为P1,电阻RA的电功率为PA;当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时,电压表的示数U2为2V,电流表的示数为I2,电阻RB的电功率为PB;当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器滑片P位于最右端时,电阻R2的电功率为8W.已知:R1:R2=2:1,P1:PB=1:10,U1:U2=3:2.求:
(1)电源两端的电压U;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电阻RA的电功率PA

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要解决此题,首先要掌握有关动态电路的分析.分别作出三种情况下的等效电路图,这是解题的关键. 掌握串联电路中电流电压的关系.同时注意各物理量的求法,牵扯的电阻较多,所以要注意物理量的统一. 在各种电路下,表示出物理量的关系式,利用比值关系进行计算. 【解析】 当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时,等效电路如图甲所示;当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时,等效电路如图乙所示;当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器滑片P位于最右端时,等效电路如图丙所示. (1)已知:U1:U2=3:2,R1:R2=2:1, 由图甲、乙得:U1=I1(R1+R2),U2=I2R2 解得:= 已知:P1:PB=1:10 由图甲、乙得:P1=I12R1,PB=I22RB 解得:R1=RB 由电源两端电压U不变得:I1(R1+R2+RA)=I2(R2+RB) 解得:RA=9R2 由图乙得:=; U2=2V 解得:U=12V 答:电源两端的电压为12V. (2)由图丙得:= 解得:U2′=4V P2=8W R2===2Ω 答:电阻R2的阻值为2Ω. (3)由U1:U2=3:2 解得:U1=3V UA=U-U1=12V-3V=9V RA=9R2=9×2Ω=18Ω PA===4.5W 答:电阻RA的电功率PA是4.5W.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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