(2014•怀柔区二模)如图所示,电源两端电压保持不变.当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P位于最右端时,电压表
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解题思路:先画出两种情况的等效电路图:(1)根据P=I2R表示出P1与PA的比值,然后化简即可求出R1和RA的比值;(2)先根据U1与U2比值以及U2的值求出U1的值,然后根据欧姆定律的应用求出R1、R2的比值,再结合串联电路电压的规律以及功率的计算公式即可求出电阻R1的阻值.

当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P位于最右端时,等效电路如图甲所示:

当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时,等效电路如图乙所示:

(1)已知:I1:I2=3:5,P1:PA=27:25,

由P=I2R可得,

P1

PA=

I21R1

I22RA

[27/25]=[9/25]×

R1

RA

R1

RA=[3/1];

(2)已知U2=10V,由U1:U2=3:2可得,U1=15V;

根据图乙可得:U2+UA=U1,UA=U1-U2=15V-10V=5V;

由图乙可得,

U2

UA=

R2

RA

R2

RA=

U2

UA=[10V/5V]=[2/1];

R1

RA=[3/1]和

R2

RA=[2/1]可得,

R1

R2=[3/2];

由图甲可得,U1′=[3/5]U1=[3/5]×15V=9V,

由P=

U2

R可得,R1=

U1′2

P1=

(9V)2

9W=9Ω.

答:(1)R1和RA的比值为3:1;

(2)电阻R1的阻值为9Ω.

点评:

本题考点: 电路的简化与计算.

考点点评: 此题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目,难度较大.在解题过程中,注意电路的分析,根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图,同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系,结合题目中给出的已知条件进行解决.

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