分析 (1)由功率公式可求得兩電阻的阻值,再由串并聯(lián)電路的規(guī)律可求得滑動(dòng)變阻器接入電阻,則可求得總阻值;
(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器全部接入時(shí)電路消耗的功率最小;當(dāng)被短路時(shí),電路中消耗的功率最大;由功率公式求得表達(dá)式即可求得對(duì)應(yīng)的比
解答 解:(1)只斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3,滑動(dòng)變阻器的滑片移到中點(diǎn)時(shí),R3與R2并聯(lián);R1被短路,此時(shí)燈泡R3正常發(fā)光,電流I3=$\frac{1}{5}$=0.2A;根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可知,流過(guò)R4的電流I4=0.45-0.2=0.25A;則由歐姆定律可知,滑動(dòng)變阻器阻值的一半為:$\frac{{R}_{4}}{2}$=$\frac{5}{0.25}$=20Ω; 故滑動(dòng)變阻器的最大阻值為:R4=40Ω;
(2)燈泡R1的電阻R1=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{2.{5}^{2}}{0.75}$=$\frac{25}{3}$Ω只閉合開(kāi)關(guān)S和S3,R2與R1串聯(lián),加在電路上的電壓為5V,則當(dāng)滑片在最左端時(shí)消耗的功率最大,最大值為Pmax=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{{3U}^{2}}{25}$;
當(dāng)滑動(dòng)變阻器全部接入時(shí),消耗的功率最小,則最小功率Pmin=$\frac{{U}^{{2}^{\;}}}{40+\frac{25}{3}}$=$\frac{3{U}^{2}}{145}$
則最大功率與最小功率之比為:
$\frac{{P}_{max}}{{P}_{min}}$=$\frac{\frac{3{U}^{2}}{25}}{\frac{3{U}^{2}}{145}}$=$\frac{29}{5}$;
答:(1)滑動(dòng)變阻器的最大阻值為40Ω
(2)只閉合開(kāi)關(guān)S和S3,在不損壞電流表、電壓表和小燈泡時(shí),電路消耗的最大功率和最小功率之比29:5.
點(diǎn)評(píng) 本題考查功率公式及串并聯(lián)電路的規(guī)律,要注意明確電路結(jié)構(gòu),能正確分析開(kāi)關(guān)通斷對(duì)應(yīng)的不同電路,再正確應(yīng)用歐姆定律及串并聯(lián)電路規(guī)律即可分析求解.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 路端電壓U大于IR | |
B. | 電動(dòng)機(jī)提升重物做功的功率為P=UI-I2R | |
C. | 電源的總功率為P總=$\frac{{E}^{2}}{R+r}$ | |
D. | 電源的效率為η=$\frac{R}{R+r}$×100% |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 電動(dòng)機(jī)少做的功為m(v12-v2) | B. | 運(yùn)動(dòng)時(shí)間為$\frac{{(v}_{1}-v)}{μg}$ | ||
C. | 摩擦力對(duì)傳送帶做功為mv2(v1-v) | D. | 摩擦產(chǎn)生的熱量為$\frac{m({v}_{1}-v)^{2}}{2}$ |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | TA一定小于TB | B. | mA一定小于mB | C. | qA一定大于qB | D. | EkA一定大于EkB |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 通過(guò)電阻R的電流小于通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流 | |
B. | 電阻R兩端的電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端的電壓 | |
C. | 電阻R的電功率等于電動(dòng)機(jī)電功率 | |
D. | 電阻R的熱功率大于電動(dòng)機(jī)熱功率 |
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