问题补充:
如图所示,电源两端电压保持不变.当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P移到B端时,变阻器连入电路电阻为RB,此时电流表的示数为I1,电阻R2的电功率为P2,电阻RB的电功率为PB;当开关S1断开、S2闭合时,电流表的示数为I2,电阻R2的电功率为P2′;当开关S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P在某一点C时,变阻器接入电路的电阻为Rc,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表的示数为I3,此时电阻RC的电功率为PC.已知P2:P2′=1:4,U1:U2=1:2,I2:I3=4:3.求:
(1)I1:I2;
(2)PB:PC.
答案:
(1)图1和图2中,
∵P=I2R,
∴==2=,
解得:=;
(2)∵I2:I3=4:3,
∴=×=×=,
∵电源的电压不变,
∴图1和图2中,
==---------------------------①
图2和图3中,
==---------------------②
图3中,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴===-----------③
由①②③可得:=,
==2×=2×=.
答:(1)I1:I2为1:2;
(2)PB:PC为44:27.
解析分析:先画出三种情况的等效电路图:
(1)根据P=I2R表示出图1和图2中电阻R2的电功率,结合功率关系求出两电路的电流关系;
(2)根据I2:I3=4:3求出图1和图3中的电流关系,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变结合图1和图2、图2和图3的电流关系得出电阻关系,再根据串联电路的电流关系和图3中两电压表的示数关系求出电阻关系,联立等式求出RB和RC的阻值关系,根据P=I2R表示出PB:PC结合电流关系和电阻关系求出其大小.
点评:本题是有关串联电路特点和欧姆定律、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 电源两端电压保持不变.当开关S1闭合 S2断开 滑动变阻器的滑片P移到B端时 变阻器连入电路电阻为RB 此时电流表的示数为I1 电阻R2的电功率为P2 电阻