(2011?北京二模)如圖所示的電路中,電源兩端的電壓不變.只閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器滑片P滑至最左端時,電壓表示數(shù)為6V,電阻R1與R2消耗的電功率之和為P1;當(dāng)閉合開關(guān)S、S1,滑片P滑至滑動變阻器中點時,電壓表示數(shù)為10V,R2消耗的電功率為P2.已知:P1:P2=27:50.求:
(1)電阻R1與R2的比值;
(2)電源兩端的電壓U.
分析:先畫出開關(guān)閉合前后的等效電路圖;
(1)根據(jù)電壓表的示數(shù)和歐姆定律求出甲、乙兩圖中電流的大小關(guān)系,根據(jù)電源的電壓不變和歐姆定律表示出電阻關(guān)系;再利用P=I2R及消耗的電功率表示出電阻關(guān)系,聯(lián)立方程求出電阻R1與R2的比值.
(2)根據(jù)串聯(lián)電路的電阻分壓特點,結(jié)合乙圖求出電源的電壓.
解答:解:當(dāng)只閉合開關(guān)S時,等效電路如圖甲所示;
當(dāng)閉合開關(guān)S和S1時,等效電路如圖乙所示;
 
(1)由甲、乙兩圖得:
U1
U2 
=
I1R  
I2
R
2
=
6V
10V
,
解得
I1
I2
=
3
10
-----------------①
∵電源兩端電壓U不變,
I1
I2
=
R
2
+
R
 
2
R1+R2+R
=
3
10
------------②
∵P=I2R和P1:P2=27:50,
∴由甲、乙兩圖得:
P1
P2
=
I
2
1
(R1+R2)
I
2
2
R2
=
27
50
-----------③
由①式③式可得:
(R1+R2)
R2
=
6
1
,
R1
R2
=
5
1
--------------④
(2)由②式和④式解得:
R
R2
=
4
1
,
在甲圖中:U=
R1+R2+R
R
U1=15V.
答:(1)電阻R1與R2的比值為5:1;
(2)電源兩端的電壓為15V.
點評:本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是兩電路圖關(guān)系的建立和方程法的使用.
練習(xí)冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:

(2011?北京二模)如圖所示電路,電源是多檔的學(xué)生電源,L是標(biāo)有“6V  3W”的小燈泡,R2是滑動變阻器,R1是定值電阻.當(dāng)電源位于第一檔,只閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P處于a點時,燈泡正常發(fā)光,電壓表的示數(shù)是4V,滑動變阻器的功率是Pa;當(dāng)電源位于第二檔,只閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P處于b點時,電壓表的示數(shù)是3.2V,滑動變阻器的功率是Pb,燈泡的功率PL′是額定功率的
815
,且Pa:Pb=25:28;當(dāng)電源位于第三檔,開關(guān)都閉合,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P處于a點時,燈泡兩端的電壓的與第二種情況相等,滑動變阻器的功率Pa′,且Pa′:Pa=4:1.
求:(1)滑動變阻器分別位于a、b兩點時接入電路的電阻值
(2)三檔電源電壓分別是多少?

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2011?北京二模)如圖所示的電路中,電源兩端電壓U保持不變.當(dāng)閉合開關(guān)S后,將滑動變阻器的滑片P置于a端時(a、b是滑動變阻器的兩個端點),電壓表的示數(shù)為U1,電流表的示數(shù)I1為1A,電阻R1消耗的電功率P1為6W,電阻R2消耗的電功率為P2.當(dāng)閉合開關(guān)S后,將滑動變阻器的滑片P置于b端時,電壓表的示數(shù)為U2,電流表的示數(shù)為I2,電阻R2消耗的電功率為P2′.已知P2:P2′=1:9,U1:U2=7:3.求:
(1)電流表的示數(shù)I2為多少安?
(2)電源兩端的電壓U為多少伏?
(3)當(dāng)閉合開關(guān)S后,將滑動變阻器的滑片P置于滑動變阻器中點時,通電2min,電阻R2放出的熱量為多少焦?

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2011?北京二模)如圖所示電路,設(shè)電源電壓不變,燈絲電阻不隨溫度變化,滑動變阻器的最大阻值為R.當(dāng)開關(guān)S1、S2斷開,滑動變阻器的滑片P位于A端時,電壓表V2示數(shù)為U2,電阻R2和滑動變阻器消耗的總功率為P1=2.4W;當(dāng)開關(guān)S1斷開,S2閉合時,電壓表V1示數(shù)為U1,燈正常發(fā)光,電流表的示數(shù)為I;當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時,接入電路的滑動變阻器阻值為最大值的2/3時,電流表的示數(shù)與I相比變化了△I=1.4A,滑動變阻器消耗的電功率為P2=14.7W.已知U1:U2=7:6.求:
(1)燈正常發(fā)光時通過燈L的電流;
(2)當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時,電路消耗總功率的最小值.

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2011?北京二模)如圖所示的電路中,電源兩端電壓不變,燈的電阻不變.當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開,滑動變阻器的滑片P移到A端時,R1的電功率為P1,電流表示數(shù)為I1;當(dāng)開關(guān)S1斷開,S2閉合時,R1的電功率為 P′1,電流表示數(shù)為I2,此時燈L正常發(fā)光.已知P1:P′1=9:25.當(dāng)開關(guān)S1、S2 都斷開,滑動變阻器的滑片P在C點時,變阻器接入電路的電阻為RC,與滑動變阻器最大阻值之比是1:3.電壓表V1的示數(shù)為U1,電壓表V2的示數(shù)為U2,已知U1:U2=3:2,RC的電功率為9W.
求:(1)電流表I1與I2的比值;
(2)燈的電阻與滑動變阻器最大阻值之比;
(3)燈L的額定功率PL

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2011?北京二模)如圖所示電路,電源兩端的電壓保持不變.當(dāng)只閉合開關(guān)S和S1時,燈L正常發(fā)光,電壓表V1的示數(shù)為U1,電壓表V2的示數(shù)為U2,電流表示數(shù)為I1,電阻R2消耗的電功率為2W;當(dāng)只閉合開關(guān)S和S2時,為壓表V1的示數(shù)為U1′,電流表示數(shù)為I2,電阻R3消耗的電功率為2.5W;已知U1:U2=2:3,U1:U1′=2:1,不考慮溫度對燈絲電阻的影響,求:
(1)I1:I2
(2)燈L的額定電功率;
(3)當(dāng)全部開關(guān)都閉合時,電路消耗的總功率.

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