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如图所示 电源电压保持不变 闭合开关S.当滑动变阻器的滑片P位于某一位置时 电压表

时间:2019-04-20 03:19:58

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如图所示 电源电压保持不变 闭合开关S.当滑动变阻器的滑片P位于某一位置时 电压表

问题补充:

如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S.当滑动变阻器的滑片P位于某一位置时,电压表V1的示数是10V,电压表V2的示数是5V,滑动变阻器接入电路中的电阻与电阻R2的总电功率为5W;当滑动变阻器的滑片P位于最左端时,电压表V2的示数是2V,滑动变阻器接入电路中的电阻与电阻R2的总电功率为3.2W.求滑动变阻器的最大阻值.

答案:

解:开关S闭合,当滑动变阻器滑片P位于某一位置时,等效电路图如图甲所示.

开关S闭合,当滑动变阻器滑片P位于最左端时,等效电路图如图乙所示.

由图甲可得:10V=I1R1,5V=I2R2,

∴R1=2R2;

由图甲和图乙可得:5V=I1R2,2V=I2R2,

∴;

5W=I12(RA+R2),3.2W=I22(RB+R2),

解得:4RA+3R2=RB-----------①

∵电源的电压不变,

∴U=I1(RA+R1+R2)=I2(RB+R1+R2)

解得:5RA+9R2=2RB------------②

由①②式解得RA=R2,RB=7R2,

由图甲可得:,

即P2=2.5W,

由P=得:R2===10Ω,

∴RB=7R2=7×10Ω=70Ω.

答:滑动变阻器的最大阻值为70Ω.

解析分析:先根据题意画出等效电路图,由甲图利用欧姆定律和串联电路的电流特点求出R1、R2之间的关系;再由甲、乙两图中R2两端的电压关系求出电流关系,由电功率关系结合P=I2R得出等式;再根据电源的电压不变列出等式,联立等式得出RA、RB与R2之间的关系,再由图甲中电流和电阻关系及已知功率求出R2的电功率,从而根据R=求出R2的阻值,进一步求出滑动变阻器的最大阻值.

点评:本题是有关串联电路的特点和欧姆定律、电功率的综合计算题目.在解题过程中,注意电路的分析,根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图,同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系,结合题目中给出的已知条件进行解决.

如图所示 电源电压保持不变 闭合开关S.当滑动变阻器的滑片P位于某一位置时 电压表V1的示数是10V 电压表V2的示数是5V 滑动变阻器接入电路中的电阻与电阻R2的总

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