晓岚同学在科技月制作了一个多档位电热器模型。为了分析接入电路的电阻对电热器电功率的影响,他将电表接入电路中,其电路如图所示。电源两端电压不变,R1的阻值为20Ω,滑动变阻器的最大阻值为R2。当开关S闭合,S1、S2断开时,将滑动变阻器的滑片置于b端,此时电压表示数为U1,R3消耗的功率P3为6.4W;当开关S、S2闭合,S1断开时,电流表的示数为I1,电压表的示数为U2;当开关S、S1、S2都闭合时,将滑动变阻器的滑片置于中点,电流表的示数为I2。已知I1∶I2=3∶7,U1∶U2=2∶9。则下列说法中正确的是
A.R2的阻值为30Ω
B.电源电压为36V
C.R3的阻值为20Ω
D.当开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片置
AB
试题
分析电路画出等效电路图;根据欧姆定律列出电流I1与I1、电压U1与U2的方程;根据功率公式P=I2R写出功率P3的方程,解方程组求出相关的量;根据功率公式P=
及并联电路的特点求出电热器的电功率.
解:开关S闭合,S1、S2 断开,滑片置于b端时,电路图如图一所示.开关S、S2闭合,S1断开时,电路图如图二所示.开关S、S1、S2都闭合时,滑片置于中点时,电路图如图三所示.
已知R1=20Ω,P3=6.4W,I1:I2=3:7,U1:U2=2:9,设电源电压为U;由欧姆定律得: ①
②
③
由①②③,R1=20Ω解得:U=36V,R2=30Ω,R3=40Ω.
开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片置于b端时,
电热器消耗的电功率为P=P1+P2+P3=
故选AB.
考点:欧姆定律的应用;电功率的计算
点评:此题主要考查了有关电功率、欧姆定律的计算及应用.做这类题目时关键是能够分析出开关的闭合对电路引起的变化,同时要能够根据已知条件列出相应的关系式,从而组成方程组进行求解.
物理解题技巧分享:凸透镜:二倍焦距见大小,一倍焦距见虚正,实像物近像变大,像大必定像距大。实像倒立虚像正,物距像距反向变。