科技小组的同学们设计了一个多档位电热器模型,如下为电路连接实物图,电路中电源两端的电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R3,

问题描述:

科技小组的同学们设计了一个多档位电热器模型,如下为电路连接实物图,电路中电源两端的电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R3,闭合开关S,S2时,将滑动变阻器的滑片P至于A端,电压表示数为U,电流表示数I1为0.3A,电阻R1消耗的电功率为P1,此时整个电路消耗的电功率为P总1;闭合开关S,S1时,将滑动变阻器的滑片P至于中点M,电压表示数为2/3U,电流表示数为I2,R2消耗的电功率1.6W,此时整个电路消耗的电功率为P总2,;闭合开关S,S1,S2时,将滑动变阻器的滑片P置于A端,电压表示数为7/3U,此时滑动变阻器消耗的电功率为P3,此时整个电路消耗的电功率为P总3.
1.电流表示数I2的大小
2.电源电压
3.滑动变阻器的电功率P3的大小
4.以上三种电路状态下,整个电路消耗的总功率之比P总1:P总2:P总3是多少?
1个回答 分类:物理 2014-11-02

问题解答:

我来补答
解析:闭合开关S,S2时,将滑动变阻器的滑片P至于A端,电压表示数为U,电流表示数I1为0.3A,所以有U=0.3A*R3.1
闭合开关S,S1时,将滑动变阻器的滑片P至于中点M,电压表示数为2/3U,电流表示数为I2,R2消耗的电功率1.6W,此时有I2*1/2R3=2/3U.2
且 I2^2*R2=1.6W.3
闭合开关S,S1,S2时,将滑动变阻器的滑片P置于A端,电压表示数为7/3U,所以
电源电压 U总=7/3U.4
解1和2可知I2=0.4A 代入3式得 R2=10欧 又根据串联电路的分压原理可知,R2=5(1/2R3),所以R3=8欧,代入1求出U=2.4V所以电源电压U总=7/3U=5.6V.
P3=U总^2/R3=5.6V^2/8欧=3.92W
P总1:P总2:P总3=U总I1:U总I:2:U总I3=0.3A:0.4A:0.7A=3:4:7
 
 
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