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(2006•房山区二模)如图所示电路,电源电压一定,当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器R0的滑片从A移至B处时,电压表先后的示数之比为4:3,R1先后的功率之比为4:9,保持滑片在B处,断开
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(2006•房山区二模)如图所示电路,电源电压一定,当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器R0的滑片从A移至B处时,电压表先后的示数之比为4:3,R1先后的功率之比为4:9,保持滑片在B处,断开S1,闭合S2,则R2和R0的总功率为9W,再将滑片P移至A处,R2和R0的总功率为6W,求此时滑动变阻器的功率.
▼优质解答
答案和解析
当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时,等效电路如图1所示;
当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时,等效电路如图2所示;
保持滑片在B处,断开S1,闭合S2,等效电路如图3所示;
断开S1,闭合S2,滑片P移至A处,等效电路图如图4所示.
图1和图2中:
∵P=I2R,且P1:P1′=4:9,
∴
=
=(
)2=
,
解得:
=
,
∵I=
,且UA:UB=4:3,
∴
=
=
×
=
×
=
,
解得:
=
;
图3和图4中:
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电源的电压不变,
∴根据P=
可得:
=
=
=
=
=
,
解得:R2=RB,
图4中:
=
=
=
=
,
∴此时滑动变阻器的功率:
PA=
P4总=
×6W=4W.
答:此时滑动变阻器的功率为4W.
当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时,等效电路如图2所示;
保持滑片在B处,断开S1,闭合S2,等效电路如图3所示;
断开S1,闭合S2,滑片P移至A处,等效电路图如图4所示.
图1和图2中:
∵P=I2R,且P1:P1′=4:9,
∴
P1 |
P1′ |
I12R1 |
I22R1 |
I1 |
I2 |
4 |
9 |
解得:
I1 |
I2 |
2 |
3 |
∵I=
U |
R |
∴
UA |
UB |
I1RA |
I2RB |
I1 |
I2 |
RA |
RB |
2 |
3 |
RA |
RB |
4 |
3 |
解得:
RA |
RB |
2 |
1 |
图3和图4中:
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电源的电压不变,
∴根据P=
U2 |
R |
P3总 |
P4总 |
| ||
|
| ||
|
R2+2RB |
R2+RB |
9W |
6W |
3 |
2 |
解得:R2=RB,
图4中:
PA |
P4总 |
I42RA |
I42(R2+RA) |
RA |
R2+RA |
2RB |
RB+2RB |
2 |
3 |
∴此时滑动变阻器的功率:
PA=
2 |
3 |
2 |
3 |
答:此时滑动变阻器的功率为4W.
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