Question

【題目】如圖所示的電路中，電源兩端電壓U保持不變．當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于a端時(shí)（a、b是滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)端點(diǎn)），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(kāi)關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于b端時(shí)，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(kāi)關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)時(shí)，通電2min，電阻R2放出的熱量為多少焦？

Answer 1

【答案】（1）3A；（2）27V；（3）810J．

【解析】

設(shè)滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R3，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于a端時(shí)，等效電路如圖甲所示；當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于b端時(shí)，等效電路如圖乙所示．

（1）由圖甲得：

，

由圖甲、乙得：

，解得：

即：；

（2）再次電壓表示數(shù)比為7：3，可得：

解得：；

根據(jù)電源兩端電壓不變，由圖甲、乙得：

，

解得：，

再根據(jù)圖乙得電源電壓為：

；

（3）當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)時(shí)，通過(guò)R2的電流：

，

通電2min，電阻R2放出的熱量：

。