R 3 R 2 R 1 R 2 R 1 .解: 1分
P1 2.8W 3.6W 4V
I1 I2 U U
U?I1(R1?R2?R3)U?I2(R1?R2)I12? I23
2R3?R1?R2 1分
2.8W?I1(R2?R3)3.6W?I2R222
4R3?3R2 1分 3R1?2R3 1分
P1?I1R13.6W?I2R222
P1?0.8W
U1(4V)2R1???20? 1分
P0.8W1R14V ?UR1?R2?R3U?18V 1分
9.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19所示的电路,滑动变阻器的最大阻值为R3。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
2R1 P S1 R2 S2 图19
11
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
P9U13(6分) ?, 3?,电路中电源两端电压保持不变。
?U28P34(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:
P3I2R39I3∵= ∴= ----------------------1分 ?2P3?I?R34I?2∵
3U1IRR1?1= ∴1= ----------------------1分 U2I?R28R24I3R2?R3== R3=2 R2-3 R1 I?2R1?R3U一定:
∴R3=5R1 -------------------------------------------------------------------------1分 由图(乙)(丙)U一定: P=P1+P2=
R2?R3R?R39P总?2P总=9P总?P总=45W--------------------2分
4R1R210.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0.24W;当开 关S1、S2闭合时,灯L正常发光,
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。
S1 V1 V V2 S2 V 电流表的示数为I4。已知I1:I2 =2:1, R2 R1 L 12
图25
I1 解:S1闭合,电路如图①, S2闭合,电路如图②, I2 S1、S2断开,电路如图③, R1 I3 R S1、S2闭合,电路如图④, I4 (1)由图①、②、③,有 R2 图①图②R2 图③R1 R2 图④ I1RL2?? I2R21U1RL?R1?R22?? U2R11R3 ∴ 1? R21RI6R2/111(2)由图③④得: 3?并?? I4R串6R211ULRL1??(3) UR串3pLU2L1?2? p额U9 p额?9pL?2.16W 说明:其它方法正确给分。
11.在图17所示的实物电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为10Ω,当开关S闭合,
滑动变阻器的滑片滑到b点时,电压表V1与V2的示数之比为5﹕7,电阻R2与R消耗的电功率之和是R1消耗电功率的4倍。求:
13
(1)请按实物电路的要求,画出当开关S闭合,滑动变阻器的滑片滑到b点时的完整电路图;(2)通过R1和R2的电流之比;(3)滑动变阻器的最大阻值Rab;(4)滑动变阻器滑片在a、b两点时R1消耗的功率之比。(6分)
2 1 0 10 3 1 5 0 5 v R1
+ 3 15 V1 P a b 2 1 0 10 3 5 0v 1 5 R2 R
+ 3 15 V2
S
图17
11.(1)如图示。┄┄┄┄┄┄┄(1分)
(2)当开关S闭合,因电阻R1、R2串联,所以通
V1 过电阻R1、R2的电流相等,
即
P b I11?┄┄┄(1分) I21R1 R2 R V2 S (3)当开关S闭合,滑动变阻器滑片移到b点时,变阻器接入电路的电阻最大,此时电阻R1、R2、Rab串38题答图 联,电压表V1测R1、R2串联后两端的电压,V2测R1
与Rab串联后两端的电压,因串联电路中电压与电阻成正比,所以有
U1R1?R210??R25???┄┄┄┄① U2R1?Rab10??Rab7因串联电路中,电功率与电阻成正比,所以有
P2?PabR2?RabR2?Rab???4┄┄┄┄②┄┄┄┄(1分) PR10?11解①②两式可得R2?15?,Rab?25?。┄┄┄┄┄┄┄(1分)
(4)当滑片移到a点时,变阻器接入电路的电阻R?0?,电阻R1消耗的电功率为
??2P1?I1R1?(
U)2R1;
R1?R214
当滑片移到b点时,电阻R1消耗的电功率P1?I1R1?(滑动变阻器滑片在a、b两点时R1消耗的功率之比为
2U)2R1┄(1分)
R1?R2?Rab?PR?R2?Rab210??15??25?25041?(1)?()?()2?┄┄┄┄(1分) PR1?R210??15?251112.如图22所示电路图中,电源两端电压保持不变。当开关S1、S2都断开,滑动变阻器的
滑片P在某点C时,电压表V1、V2的示数之比为的示数为3∶4,定值电阻R2消耗的电功率为18W。当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P移到某点A时,电压表V1、V2的示数之比为2∶3,R2两端电压为U2?。当开关S1断开、S2闭合时,电压表V1、V2的示数之比仍为2∶3,R2两端电压为U2?。求: ⑴U2?∶U2?;
⑵当开关S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P在某点C时,滑动变阻器消耗的电功率PC;
⑶当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P移到某点A时,滑动变阻器消耗的电功率PA。
图22
12.当S1、S2都断开,变阻器的滑片P在C点时,电路连接如图甲
当S1闭合、S2断开,变阻器的滑片P在A点时,电路连接如图乙 当S1断开、S2闭合时,电路连接如图丙
………………1分
在乙图中,
U??UA2133=;U2?=U 在丙图中,2=;U2?=U
??2U1335U1U?U25总电压相等,所以=3= ……………………………………………1分
3??U29U515