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物理必考在如图所示电路中.电源电压一定.电阻R1=5Ω.当开关S闭合

2024-01-22 08:14:26信息公告445

在如图所示电路中,电源电压一定.电阻R1=5Ω.当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P在中点C时,电压表V1示数为U1;当开关S断开,再将滑片P调至B端,电压表V1示数为U1′,电压表V2示数为U2,电流表示数为0.4A.若U1:U1′=4:9,U1:U2=2:3.(要求画出相应的等效电路图)Seo物理好资源网(原物理ok网)

求:(1)滑动变阻器R2的最大阻值;Seo物理好资源网(原物理ok网)

(2)电源电压U;Seo物理好资源网(原物理ok网)

(3)当开关S断开,滑片P调至B端时,电阻R3的电功率P3

试题答案

解:当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P在中点C时,等效电路图如图甲所示;Seo物理好资源网(原物理ok网)

当开关S断开,再将滑片P调至B端时,等效电路图如图乙所示;Seo物理好资源网(原物理ok网)

(1)∵U1:U1′=4:9,U1:U2=2:3,Seo物理好资源网(原物理ok网)

∴U1′=U2,即=,Seo物理好资源网(原物理ok网)

又∵RB、R3串联,Seo物理好资源网(原物理ok网)

∴==,即R3=2RB=4RCSeo物理好资源网(原物理ok网)

开关闭合前后,电路中的电流之比为:Seo物理好资源网(原物理ok网)

=×=×=Seo物理好资源网(原物理ok网)

∵电源电压不变Seo物理好资源网(原物理ok网)

∴====Seo物理好资源网(原物理ok网)

即:R1=2RC=RB;RB=R1=5Ω,R3=10Ω;Seo物理好资源网(原物理ok网)

(2)由乙图可知:电源电压U=I′(R1+RB+R3)=I′×4R1=0.4A×4×5Ω=8V.Seo物理好资源网(原物理ok网)

(3)当开关S断开滑片P调至B端时,电阻R3的电功率P3=I′2R3=(0.4A)2×10Ω=1.6W.Seo物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)滑动变阻器R2的最大阻值为5Ω;Seo物理好资源网(原物理ok网)

(2)电源电压为8V;Seo物理好资源网(原物理ok网)

(3)当开关S断开,滑片P调至B端时,电阻R3的电功率为1.6W.Seo物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

根据开关开闭情况,和滑动变阻器滑片所处位置,分别画出两种情况下的等效电路图,根据题目提供信息(前后变化)和欧姆定律、电功率公式及串联电路电阻、电流特点进行求解.Seo物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是分析出开关断开与闭合时电路的连接情况,灵活的运用公式及其变形.Seo物理好资源网(原物理ok网)

联系生活——学习物理妙招:长度测量:太薄太短少积多,圆形弯屈细线法。