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物理必考如图所示的电路中.当开关S1.S4闭合.S2.S3断开时.滑

更新时间:2024-01-19 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

如图所示的电路中,当开关S1、S4闭合,S2、S3断开时,滑动变阻器滑片P滑到B端时,电灯消耗的电功率为其额定功率的,电压表示数为U1,R2的功率为4.8W;保持开关状态不变,将滑片P滑到中点,同时适当调节电源电压旋钮,使电灯消耗的功率是其额定功率的1.2倍(电灯没有损坏),电压表示数为U2;保持滑动变阻器滑片P不动,适当调节电源电压旋钮,当S1、S2、S3闭合,S4断开时,电流表示数为0.6A.已知滑动变阻器的最大阻值R1=20Ω,RL:R2=1:3,U1:U2=5:6. 设灯丝电阻不变,求:Ot0物理好资源网(原物理ok网)

(1)电阻R2的阻值;Ot0物理好资源网(原物理ok网)

(2)当S1、S2、S3闭合、S4断开时,电流通过滑动变阻器比电流通过电阻R2做功快多少.Ot0物理好资源网(原物理ok网)

试题答案

解:S1S4闭合,S2S3断开,滑片P滑到B端时,等效电路如图(1),滑片P滑到中点,等效电路如图(2),Ot0物理好资源网(原物理ok网)

S1、S2、S3闭合,S4断开,滑片P滑到中点,等效电路如图(3).Ot0物理好资源网(原物理ok网)

由图(1)得灯泡的实际功率为:Ot0物理好资源网(原物理ok网)

Pe=I12RL------------------①Ot0物理好资源网(原物理ok网)

由图(2)得灯泡的实际功率为:Ot0物理好资源网(原物理ok网)

1.2Pe=I22RL------------------②Ot0物理好资源网(原物理ok网)

由①②两式得=,Ot0物理好资源网(原物理ok网)

又==,Ot0物理好资源网(原物理ok网)

解得:R2=30Ω;Ot0物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据电流表的示数可得IL+I2′=0.6A,Ot0物理好资源网(原物理ok网)

又==,Ot0物理好资源网(原物理ok网)

解得通过电阻R2的电流为I2′=0.15A,Ot0物理好资源网(原物理ok网)

此时电源的电压为U=I2′R2=0.15A×30Ω=4.5V,Ot0物理好资源网(原物理ok网)

所以△P=-=-=1.35W.Ot0物理好资源网(原物理ok网)

答:电阻R2的阻值为30Ω;通过滑动变阻器比电流通过电阻R2做功快1.35W.Ot0物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)当S1S4闭合,S2S3断开,滑片P滑到B端时,灯泡和R2、滑动变阻器的最大阻值R1串联,电压表测R1、R2两端的电压之和;根据滑片P在B端和中点时,灯泡的实际功率求出两电路的电流之比,再根据电压表示数求出电阻R2的阻值;Ot0物理好资源网(原物理ok网)

(2)当S1、S2、S3闭合、S4断开时,灯泡、R2和滑片在中点时的滑动变阻器并联,电流表测通过灯泡和R2的电流之和;根据并联电路电阻的分流特点求出通过它们的电流大小,进一步根据欧姆定律求出电源的电压,再根据P=分别求出滑动变阻器和电阻R2的功率,进一步求出答案.Ot0物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了开关断开和闭合对电路和用电器的影响,以及对电功率和欧姆定律的应用,注意电流做功的快慢是指电功率.Ot0物理好资源网(原物理ok网)

物理解题技巧分享:欧姆定律:同一导体同状态,电压电阻定电流,电阻导体本属性,材料长短粗细温。

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