(2008?石景山区一模)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

2025-06-28 09:30:46
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回答1:

(1)滑片P移至滑动变阻器b端,只闭合开关S1、S3时,等效电路如图(甲)所示;
只闭合开关S2、S3时,等效电路如图(乙)所示.

P1
P
=
I
R1
I
R2
=
9
I
R1
4
I
R2
=
3
4

R1
R2
=
1
3

(2)由图(甲)、(乙):
∵电源的电压不变,
∴U=I1(R1+Rw)=I2(R2+Rw),
1
3
R2+Rw
R2+Rw
2
3

可得:R2=Rw
∴P2=Pw=1.5W,P=3W;
当开关S1、S2、S3都闭合时,等效电路如图(丙)所示,电路消耗的电功率达到最大值P最大

电路的总电阻R=
R1R2
R1+R2
=
1
3
R2×R2
1
3
R2+R2
=
1
4
R2
由图乙和图丙可得
P
P最大
=
R
R2+Rw
=
1
4
R2
2R2
=
1
8

所以P最大=8P=8×3W=24W.
答:(1)电阻R1、R2的比值为1:3;
(2)将滑片P移至滑动变阻器a端,当开关S1、S2、S3都闭合时,电路消耗的电功率最大为24W.