Question

初中物理电学题

如图所示的电路，电源两端电压保持不变。将滑片P移至滑动变阻器b端，当只闭合开关S 1 、S 3 时，电流表的示数为I 1 ，电阻R 1 消耗的电功率为P1 ；滑片位置仍在b端，当只闭合开关S 2 、S 3 时，电流表的示数为I 2 ，电阻R2 消耗的电功率为P2 ，测得此时电阻RW消耗的电功率为1. 5w 。已知I 1 : I 2 = 3 : 2 ， P 1 : P2 = 3 : 4 ，
（1） 求：电阻R1 、R2 的比值。
（2） 将滑片P移至滑动变阻器a端，当开关S 1 、S 2 、S 3都闭合时，电路消耗的电功率最大，请计算出这个电功率。

Answer 1

【1】
由已知得:
I(1)=3/2I(2) P(1)=3/4P(2)
R(1)=P(1)/I(1)^2=P(2)/3I(2)^2=1/3R(2)

【2】
由已知
I(1) Rw+I(1)*R(1)=U——①
I(2) Rw+I(2)*R(2)=U——②
I(2)^2*Rw=1.5(W)——③
R(2)=3R(1)——④
I(1):I(2)=3:2——⑤

解得：
U=9/2 I(1)
Rw=27/8 I(1)^2
R(1)=9/8 I(1)^2

所求P(min)=U^2/R并=4U^2/3R(1)=24(W)

中间的计算过程：【其实我不想打。。。他真的很变态= =】
Rw=1.5/I(1)^2=27/8I(1)^2——⑥
Rw I(1)+R(1)I(1)=U=Rw I(2)+R(2) I(2)
Rw I(1)+R(1)I(1)=Rw*I(2)+R(2)*I(2)——⑦
将⑤⑥带入⑦
27/8I(1)+R(1) I(1)=27/8I(1)^2*2/3 I(1)+3R(1)*2/3 I(1)
R(1)=9/8 I(1)^2——⑧
将⑤⑥⑧带入①
U=27/8 I(1)+9/8 I(1)=9/2 I(1)
最后~
1/R并=4/3R(1)=32 I(1)^2 /27
P(min)=U^2/R并=U^2* 32 I(1)^2/27=81/4I(1)^2 * 32I(1)^2/27 =24(W)

Answer 2

答案分析手写在照片上传

Answer 3

I(1) Rw+I(1)*R(1)=U——①
I(2) Rw+I(2)*R(2)=U——②
I(2)^2*Rw=1.5(W)——③
R(2)=3R(1)——④
I(1):I(2)=3:2——⑤
P(min)=U^2/R并=4U^2/3R(1)=24(W)