Question

如所示，是物理興趣小組的同學所組裝的實驗電路。斷開S₁，閉合S₂，電阻R₁消耗的電功率為P₁，電流表示數(shù)為I₁；斷開S₂，閉合S₁，滑動變阻器的滑片P位于中點時，電阻R₂消耗的電功率為P₂，電壓表示數(shù)為U₁，電流表示數(shù)為I₂；S₁、S₂都斷開，滑動變阻器的滑片P位于C端時，電阻R₂消耗的電功率為P₂^′，電壓表示數(shù)為U₂，電流表示數(shù)為I₃ 。

已知：P₁=14.4W，U₁=9V，I₁?I₂=2?1，P₂?P₂^′=81?16
求：（1）R₁與R₂的比值；（2）P₂；（3）電源電壓。

Answer 1

（1）2：1（2）1.8W（3）12V

解析試題分析：⑴斷開S₁，閉合S₂，如圖1所示；
⑵斷開S₂，閉合S₁，滑動變阻器的滑片P位于中點時，如圖2所示；
⑶S₁、S₂都斷開，滑動變阻器的滑片P位于C端時，如圖3所示；

⑴電源兩端電壓不變，由圖1、2得：

解得：4 R₁=2R₂+ R₃①
⑵R₂不變，由圖2、3得：
        解得：
電源兩端電壓不變，
解得：R₃=8R₁－10R₂②
由①②式解得：
R₃=6R₂；R₁=2R₂；
即：
⑶由圖1、2得：
解得：
⑷由圖2得：
解得：U=U₁=12V
考點：歐姆定律的應用；等效電路；電功率的計算．
點評：本題考查了學生對串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用．本題難點是很多同學無法將三種狀態(tài)下的電流關(guān)系及電壓關(guān)系聯(lián)系在一起，故無法找到突破口．解答此類問題時，可將每一種情況中的已知量和未知量都找出來，仔細分析找出各情況中的關(guān)聯(lián)，即可列出等式求解．