Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓保持不變。當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到B端時(shí)，燈L的電功率為P1，電流表的示數(shù)為I1，電壓表V1的示數(shù)為3V；當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí)，燈L的電功率為P2，電流表的示數(shù)為I2，電壓表V2的示數(shù)為10V．已知P1：P2=9：25，滑動(dòng)變阻器的最大阻值RP是電阻R1的2倍。（燈絲的電阻不變）

（1）當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到B端時(shí)，V1測_____的電壓，V2測_____的電壓。

（2）求電流表的示數(shù)I1與I2的比值________；

（3）電源電壓U_________；

（4）如果燈泡的電阻為10Ω，求滑動(dòng)變阻器的最大阻值RP _________。

Answer 1

【答案】 L Rp 3：5 15V 40Ω

【解析】（1）根據(jù)當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)；

電壓表V1與燈L并聯(lián)，測燈泡L兩端的電壓，電壓表V2與滑動(dòng)變阻器Rp并聯(lián)，測滑動(dòng)變阻器的電壓。

（2）根據(jù)題意兩狀態(tài)時(shí)燈泡消耗功率之比為：，

由可得，則兩次電流之比為：

（3）第一次狀態(tài)時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可得電源電壓：

﹣﹣﹣﹣①

第二次狀態(tài)時(shí)，根據(jù)歐姆定律可得：

﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

已知：﹣﹣﹣﹣﹣③

聯(lián)立①②③和，解得電源電壓為：15V；

（4）如果燈泡的電阻為10Ω，第一次狀態(tài)時(shí)，電路中的電流：

根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得變阻器兩端的電壓為：

滑動(dòng)變阻器的最大阻值為：

。