如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关S、S1,当滑片P 移至滑动变阻器R2的A端时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表A的示数

如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关S、S1,当滑片P 移至滑动变阻器R2的A端时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表A的示数

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如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关S、S1,当滑片P 移至滑动变阻器R2的A端时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表A的示数为I1,滑动变阻器R2消耗的电功率P2为2.6W。当只闭合开关S,将滑片P移至滑动变阻器R2的中点时,电压表V1的示数为U1’,电压表V2的示数为U2’,电流表A的示数为I2,电阻R1消耗的电功率为P1。闭合开关S、S1,当滑片P移至滑动变阻器R2的B端时,电流表A的示数为I3,电阻R3的电功率为P3。 已知U1=U1’,U2=3U2’。求:
(1)电流I1与I2的比值;
(2)电功率P1的大小;
(3)电功率P3的大小;
(4)此电路通过断开、闭合开关及移动滑动变阻器滑片P,电路所消耗的最小电功率Pmin。(请画出相关电路状态的等效电路图)
答案
解:当闭合开关S、S1,且滑片P置于变阻器的A端时,等效电路如图甲所示;当只闭合开关S,且滑片P置于变阻器的中点时,等效电路如图乙所示;当闭合开关S、S1,且滑片P置于变阻器的B端时,等效电路如图丙所示。
(1)由图甲、图乙得:  ;
(2)由图甲、图乙得:  ,解得:R1 =9R2/2 ,
 电源两端电压不变,I1(R2+R3)=I2(R1+R2+R3),解得:R2=R3,P1=I22R1,P2=I12R2
×2.6 W=1.3 W ;
(3)在甲图中:R2=R3;U1=U2=U;
 ,
在丙图中: P3=U2/R3=4P2=4×2.6 W=10.4W;
(4)当只闭合开关S,且滑片P置于变阻器的A端时,等效电路如图丁所示因为电路的总电阻最大,所以电路消耗的电功率最小。
×4×2.6 W=1.6W 。
举一反三
如图所示电路,电源两端电压U保持不变。电阻R3的阻值是4Ω,开关S闭合和断开时,电路消耗的总功率分别为P1、P2,电压表V1两次示数之比为3:2,电压表V2两次示数之比为9:10 当开关S断开时电阻R2消耗的电功率为13. 5 W,则下列说法正确的是
[     ]
A.R2:R3=3:2,U =9 V
B.R1:R2 =1:3,2P1 =3P2
C. R1=2 Ω,P2 =27 W
D. U=18 V,P1 =40 W
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如图所示电路中,电源两端电压“保持不变”。小灯泡L标有“6V 3W” 字样,开关S闭合当S1、S2都闭合时,小灯泡消耗功率是它额定功率的1/4。电流表示数为1 A;当S1、S2都断开时,滑动变阻器滑片分别置于C点(此时滑动变阻器接人电路的电阻是其最大电阻的1/4)和最右端B时,滑动变阻器消耗的功率相等求:
 (1)灯的电阻RL与定值电阻R的比值;
 (2)滑片P在C点时,滑动变阻器的阻值Rc
 (3)当S1、S2都断开时,电路消耗的最小电功率。(请画出相关电路状态的等效电路图)
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额定电压为6V的灯泡,正常发光时通过灯丝的电流是2A,则该灯泡的额定功率是____W。
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如图所示,只闭合开关S3,灯L1的功率为4W,只闭合开关S1和S2,灯L1的功率为9W设灯丝电阻不变,下列说法正确的是
[     ]
A.只闭合S3和只闭合S1和S2时,灯L1两端的电压之比是2:3
B.L1、L2两灯灯丝电阻之比是1:2
C.只闭合S3,灯L1消耗的功率为P1,只断开S3,灯L2消耗的功率为P2,则 P1: P2=2:l
D.只闭合S1和只闭合S1和S2时,电路消耗的总功率之比是3:2
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定值电阻R两端的电压从3V升高到4V时,电路中的电流改变了200mA,则该定值电阻的电功率变化了____W。
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