Question

初中物理，电路解答题

如图，电源电压保持不变，滑动变阻器最大值是40Ω，小灯泡电阻是10Ω，且保持不变，当S1、S2均闭合且滑片p滑到b端时，电流表A1、A2的示数之比为3:2，当S1、S2均断开且滑片p置于滑动变阻器中点时，小灯泡L的功率为10W。求：①电阻R2的阻值②当S1、S2均闭合且滑片p在b端时，电压表的示数③整个电路消耗的最小电功率

谢谢各位了，，，在此深表谢意，，，

Answer 1

（1）当S1、S2均闭合且滑片p滑到b端时，滑动变阻器与R2并联，小灯泡被短接，A1测总电路电流，A2测R2电流，因为并联，所以A1=A2+通过滑动变阻器电流。所以A2：通过滑动变阻器电流=2:1。因为并联，电压一定，电流与电阻成反比，所以R2：滑动变阻器=1:2，因为滑片p滑到b端，所以滑动变阻器连入电流阻值为40Ω，所以R2为20Ω,。
（2）因为并联，电路各支路电压相等，所以电压表测的是电源电压。当S1、S2均断开且滑片p置于滑动变阻器中点时，滑动变阻器电压为20Ω，R2被短接，20Ω滑动变阻器与灯泡串联，此时灯泡功率为10W，已知灯泡电阻10Ω，得此时灯泡电压为10V，因为此时滑动变阻器阻值：小灯泡阻值=2：1，且串联电路中电流一定，电压与电阻成正比，所以滑动变阻器电压值：小灯泡电压值=2:1，所以滑动变阻器电压为20V，因为串联，所以电源电压=滑动变阻器电压+小灯泡电压=30V，所以并联时电压表示数为30V
（3）因为要电路消耗总电功率最小，且电路总电压不变，电功率与电阻成反比，所以要电路的总阻值最大，经分析得：当当S1、S2均断开且滑片p滑到b端时，电路总电阻最大为50Ω，此时电路总电功率为18W

Answer 2

（1）闭合S1和S2，那么A1表测干路电流，A2测R2+灯泡电流。因为A1：A2=3：2.所以把A1看成3，A2看成2.那么A1-A2=3-2=1,因为此时变阻器最大值。所以是40欧姆、 把变阻器身上电流看作I3、。所以I3*40=A2*R2+A2*灯泡电阻。代入数据：1*40=2*R2+2*10.接得R2=10欧姆
（2）因为S1,S2断开，所以1/2变阻器+灯泡电阻=20+10=30欧姆。因为灯泡此时功率=10W。根据P=I²*R。代入数据10W=I²*10欧姆，解得I=1A，所以电源电压=1*30=30V。因为闭合S1。S2。此时定值电阻电压+灯泡电压=30V。所以根据定值电阻：灯泡电阻=10：10=1：1.所以它们的电压比=1：1，此时定值电阻电压=30/2=15V。
（3）最小电功率=最小电压*最小电流，因为电压恒定不变，所以最小电流决定功率。电路中最小电流的时候，就是变阻器最大电阻时电流+A2表电流。根据I=U/R。得变阻器最大时电流=30V/40=0.75A、，A2表=30V/（10+10）=1.5A。所以最小电流=0.75+1.5=2.25A。根据P=U*I，可得Pmin=30V*2.25A=67.5W

追问

貌似不对吧，，，您要不再看看。。

Answer 3

分析：
⑴、当s1、s2闭合，P→B端时，L被短路，R、Rab并联，
设通过R、Rab的电流分别为I1、I2，则
由分流原理得：I1/I2＝Rab/R，
∴I1/(I1+I2)＝Rab/(Rab+R)，即　2/3＝40/(40＋R)，
∴R＝20(Ω)
⑵、当s1、s2断开，P→中点时，R断路，L与Rap串联，通过L的电流：
(I灯)²＝P/R灯＝10W/10Ω，∴I灯＝1A；
∴电源电压：U＝I灯(R灯＋Rab/2)＝1×(10+40/2)＝30(V)
∴当s1、s2闭合，P→B端时，电压表示数即为电源电压30V
⑶、由P＝U²/R总，可知要使P最小，R总应最大，
∴可使s1、s2断开，P→B端，这时Rab与L串联
∴P小＝U²/R总＝U²/(Rab＋R灯)＝30²/(40+10)＝18（W）

Answer 4