(2006?石景山区二模)如图所示电路,电源两端电压保持不变,当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P移
(2006?石景山区二模)如图所示电路,电源两端电压保持不变,当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P移到A端时,电阻R2的电功率为P2,电流表的示数为I1;当开关S1断开、S2闭合时,电阻R2的电功率为P′2,电流表的示数为I2.已知I1:I2=4:5.
(l)求电阻R2的功率P2与P2'的比值;
(2)当开关S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P在C点时,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=1:2,这时R2的功率为30W,RC的电功率为10W.若通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P,会形成不同的电路,在这些不同的电路中,求电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比.
当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P移到A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.
(1)∵P=I2R,且I1:I2=4:5,
∴P2P′2=I21R2I22R2=(I1I2)2=(45)2=1625;
(2)当开关S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P在C点时,等效电路如图丙所示:
∵串联电路中各处的电流相等,且U1:U2=1:2,
∴根据欧姆定律可得:
U1U2=I3(R1 RC)I3(RC R2)=R1 RCRC R2=12,
整理可得:RC=R2-2R1-------------①
∵P2′=30W,PC=10W,
∴P′2PC=I23R2I23RC=R2RC=30W10W=31-----②
又∵在甲、乙电路中,电源的电压不变,
∴I1I2=R1 R2RA R2=45,
整理可得:4RA=R2 5R1-----------③
由①②③可得:R1=RC,R2=3RC,RA=2RC,
当开关S1、S2都闭合时,只有R2接入,电路消耗的功率为最大;当R1、R2、滑动变阻器RA全部串联接入电路时,消耗的功率为最小;
∴PmaxPmin=U2R2U2R1 R2 RA=R1 R2 RAR2=RC 3RC 2RC3RC=21.
答:(1)电阻R2的功率P2与P2'的比值为16:25;
(2)通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P,电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为2:1.。
答:如图所示,滑动变阻器接入电路部分是_PA_段,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,变阻器连入电路的电阻将_变小__,电流表的示数将_变大__,电压...详情>>