张雨同学连接的电路如图所示,当他将滑动变阻器的滑片P从a点滑到b点时,电压表V1前后两次示数之比是3:4,电压表V2前后
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解题思路:从图可知,变阻器与电阻R串联接入电路,当滑片P在a端时,变阻器连入电路的阻值为Ra,此时电压表V1测量的是Ra两端的电压,电压表V2测量的是R两端的电压,此时电路中的电流为Ia,当滑片P在b端时,变阻器连入电路的阻值为Rb,此时电压表V1测量的是Rb两端的电压,电压表V2测量的是R两端的电压,此时电路中的电流为Ib,利用欧姆定律并结合电压表的示数之比,计算出Ia与Ib,Ra与Rb的比值,已知滑片P在a点时,变阻器在2s的时间内消耗的电能是4J,可利用公式P=[W/t]计算变阻器在a点时的电功率,再利用公式P=I2R计算出Pa与Pb的比值,从而可以计算出滑片P在b点时,变阻器消耗的电功率.

当滑片P在a端时,变阻器连入电路的阻值为Ra

此时电压表V1测量的是Ra两端的电压,电压表V2测量的是R两端的电压,

设此时电路中的电流为Ia

当滑片P在b端时,变阻器连入电路的阻值为Rb

此时电压表V1测量的是Rb两端的电压,电压表V2测量的是R两端的电压,

设此时电路中的电流为Ib

∵电压表V1前后两次示数之比是3:4,电压表V2前后两次示数之比是2:1,

∴由U=IR可知,

IaRa

IbRb=[3/4],

IaR

IbR=[2/1],

从而可以得出,

Ia

Ib=[2/1],

Ra

Rb=[3/8],

∵t=2s,W=4J,

∴变阻器在a点时的电功率为:

Pa=[W/t]=[4J/2s]=2W,

Pa

Pb=

Ia2Ra

Ib2Rb=

22

12×[3/8]=[3/2],

Pb=

2Pa

3=[2×2W/3]≈1.3W.

故选D.

点评:

本题考点: 电功率的计算;串联电路的电流规律.

考点点评: 本题考查了开滑动变阻器对电流表和电压表示数的影响,串联电路电流和电压的规律,关键是公式及其变形的灵活运用,本题计算过程全部是字母代替数字,解题过程中一定要认真仔细,但只要能将电路分析清楚,在代入比值是要注意一一对应,可以避免错误的发生.