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1、(1)求电流表的示数I1与 I2的比值。(2)当开关 S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P 在中间某位置 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,已知 U1: U2=3:2,Rc的电功率为 10,这时 R3的电功率为 P。通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片,会形成不同的电路, 电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3:1 。求R3的电功率 P。解: (1) 当开关 S1闭合、 S2断开,变阻器的滑片移到B端时,等效电路如图甲所示;当开关S1断开、 S2闭合时,等效电路如图乙所示。25932232133RIRIPP5321II(2)
2、当开关 S1、S2都断开,变阻器的滑片在C点时,等效电路如图丙所示。2321UU23113CRRRR3R1+3 RC = 2R+2R12R= R1+3 RC电源两端电压一定,在甲、乙电路中,根据U =IRI1(R+RB)= I2(R+R1)3RB= 2 R+5R1电路消耗功率最大应为开关S1、S2都闭合,只有 R3接入。消耗功率最小应为R3、R1、滑动变阻器 RB全部串联接入电路。电路总电压 U一定最小最大PPBRRRURU1323213313RRRRB2R3 = R1+RB . 根据式,可得: R32RC在丙电路中,电流一定,123CCRRPPP= 2PC = 210 = 20 1 分1 分
3、1 分1 分1 分1 分1 分用其它方法解题, 过程结论正确给分。2. 如图 19所示电路电源两端电压恒定, 定值电阻 R115, 忽略灯丝电阻值RL随温度的变化。只断开开关S3时,电流表的示数为I ;只闭合开关 S2时,电压表示数为 U1,电流表的示数为 I1;只断开开关 S1, 并把电阻箱 R2接入电路的电阻值调整为原来的一半时,电压表的示数为U2,电流表的示数为I2。若 U1U2710,I I221。求: (1)灯泡 L 的电阻;(2)在上面的三个电路状态中,电路消耗的最大电功率。40解:只断开关 S3,电流表的示数为I ,等效电路如图 7 甲所示;只闭合开关 S2,电流表的示数为I1,
4、等效电路如图 7 乙所示;只断开开关 S1,电阻箱接入电路的电阻为原来的一半,等效电路如图7 丙所示甲乙丙21UU=107即UU1=107图乙中UUL=103;LRRR21=37 1分 又2II=12LRRR2121=12则得:212121RRRR=67;则22211515RR=67;R2=6 1 分将 R2=6代入式得: RL=9 2 分UR1R2UIU1R1R2UI2RLI1RL图 19R1R2S1S2P图 4由图乙: U I ( R1R2RL) (1569) 12V 1 分(2)根据 P=RU2电路中总电压不变,所以当电路中电阻最小时,电功率最大由甲、乙、两三图分析,图甲电功率最大P=R
5、U2=9122V)(=16W 2 分注:三个电路全对给1 分3某校的同学们在研究电路消耗的电功率与电阻的关系时设计了如图4 所示的电路,滑动变阻器的最大阻值为R。当滑动变阻器的滑片P 置于最左端时,只闭合开关S1,滑动变阻器的功率为P3,电压表的示数为 U1,电路中的电流为 I1;当滑动变阻器的滑片P置于最左端时,只闭合开关S2时,滑动变阻器的功率为P3,电压表的示数为U2,电路中的电流为 I2,此时电路的总电功率为4 W 。已知8321UU,4933PP,电路中电源两端电压保持不变。(6 分)(1)求 I1与 I2之比(2)请你计算出电阻R1与电阻 R2的比值。(3)请你回答:如何通过开关的
6、断开与闭合以及滑动变阻器滑片位置的改变,使整个电路消耗的总电功率最大;并请你计算出这个总电功率。解:(1)滑动变阻器的滑片P置于最左端时,只闭合开关S1;等效电路如图(甲)所示(2)滑动变阻器的滑片P置于最左端时,只闭合开关S2;等效电路如图(乙)所示(3)滑动变阻器的滑片P 置于最右端时,开关S1、S2都闭合;等效电路如图(丙)所示,电路消耗的电功率达到最大值P。-(三个电路图正确 1 分)由图甲、图乙得:323233RIRIPP=49II=23 -1分2121RIIRUU=8321RR=41 -1分U一定:II=23=3132RRRRR=2 R23 R1 R=5R1 -1分由图(乙)(丙)
7、U一定:P=P1+P2=总总PRRR232132PRRR=总总P499P=45W-2分图 25R1R2S1LS2VV1V2V4如图 25所示电路,设电源电压不变,灯丝电阻不随温度变化。当只闭合开关S1时,电流表的示数是I1。当只闭合开关S2时,电流表的示数是I2。当断开 S1、S2时,电流表的示数是 I3,电压表 V1、V2示数之比为 2:1,此时 RL消耗的电功率为;当开关 S1、S2闭合时,灯 L 正常发光,电流表的示数为 I4。已知 I1: I2=2:1,求:(1) 电阻 R1与 R2之比; (2) 电流 I3与 I4之比; (3) 灯 L 的额定功率。4解:S1闭合,电路如图, S2闭合,电路如图, S1、S2断开,电路如图, S1、S2闭合,电路如图,(1)由图、,有12221RRIIL1212121RRRRUUL1321RR(2)由图得:111611/62243RRRRII串并112I1图 R2I2图 I3R1=R图 R2I4图 R1R2(3)31L串RRUUL9122UUppLL额Wpp16.29L额说明:其它方法正确给分。21