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时间:2021-04-21
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1、电学大题1.如图20,电路中电源两端电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R3。将滑动变阻器的滑片P置于A端,只闭合开关S1时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2;将滑动变阻器的滑片P置于B端,仍只闭合开关S1时,电压表V1的示数为U1′,电压表V2的示数为U2′,R1消耗的电功率为0.21W。已知U1﹕U1′=7﹕8,U2﹕U2′=3﹕2,R2=9。(1)求R1的阻值;(2)当滑动变阻器的滑片P置于B端时,闭合开关S1、S2、S3,求电流表的示数。S1S2V1PV2ABR3S3R1图201.解:R1R2
2、1R3R2R3RPR2I11U2I2U1′U2′U1IR11分(1)U2I1R2U2I2R2I131分I22U1I1R1U1I2R1R373R182R1R2R171分R35I1R1R2R3I2R1R2R195R1372R19R1211分(2)R35R15211577P1I22R10.21WI2221I20.1AUI2R1R2R30.1A219154.5V1分UU4.5V4.5V1分IR390.8AR2152.如图24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移至滑动变阻器压表1的示数为1,电压表
3、2的示数为2,电流VUVUV2V1I,滑动变阻器R消耗的电功率P为3W。当只闭122滑片P移至滑动变阻器R的中点时,电压表V的21电压表V2的示数为U2,电流表A的示数为I2。PS1,当滑片P移至滑动变阻器R2的B端时,电流1S1I3,电阻3的电功率为3。R3RPAR2B已知U1=4U1,U2=4U2。求:A15R(1)电流I1与I2的比值。(2)电功率P3的大小。(3)通过断开、闭合开关及移动滑动变阻器滑片S的最小电功率P。(结果保留1位小数)min图24R2的A端时,电表A的示数为合开关S,将示数为U1,闭合开
4、关S、表A的示数为P,电路所消耗2.解:当P在A端,闭合SS1时,等效电路如图1;当P在中点,闭合S、断开S1时,等效电路如图2;当P在B、端,闭合S、S1时,等效电路如图3。R3R2P2R3R2/2R1R3P3I1I2I3U2U1U2’U1’UU2(1)I1R3U24⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯①⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1分)I2U2'U2'1R3(2)U14U1'⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯②5U1I1R2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯③U'1I2(R22R1)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
5、⋯⋯⋯④解①②③④可得:2R1=9R2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⑤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1分)电源电压不变,有:UI1(R3R2)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⑥UR2R1)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⑦I2(R32由①⑤⑥⑦可得:R2=3R3⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1分)当P在A端,都S、S2闭合时:P2I12R2⋯⋯⋯⋯⋯⑧当P在B端,都S、S闭合时:PI2R⋯⋯⋯⋯⋯⑨2333UI1(R2R3)I11I3R3⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⑩I34联立⑧⑨⑩解得:P316P216W⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1分)3(3)当电路消耗的电功率最小时,电路中的总电阻最大,即:P在A端,S闭合、S断开,如图4为等效电路图则:1R3R2R1IU36题答(图4)PminU2U22U22P30.9W⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1分)(R1R2R3)(93R3R3)35R3353R323.如图18所示的电路中,电源电压稳定不变(忽略温度对电阻的影响)。当开关S、S闭合,S断开,滑动变阻12器滑片P位于某点A时,电压表V1和V2的示数之比U1:U2=2:3,电流表示数为0.6A;当滑动变阻器滑片P位于右端时,电压表V1、V2
7、示数分别为’’;当开关S、S2闭合、S1断开时,电压表V1、V2示数为分别’’’’。U1、U2U1、U2’’’’’’20Ω。求U:U=2:3,U2:U=4:3.滑动变阻器的最大阻值为112(1)定值电阻R2的阻值(2)电源电压(3)通过开关闭合与断开,调节滑动变阻器的滑片P的位置,电路消耗的最小功率。S1RV12--315LV2--3153RS2AS----0.63电源+图183.解:画出各状态等效电路如下:开关S、S1闭合,S2断开,P位于某点A,如图(1)开关S、S1闭合,S2断开,P位于右端时,如图(2)当开关
8、S、S2闭合,S1断开,如图(3)开关S、闭合,S1、S2断开,如图(4)U1U2U1’U2’I=0.6ALI213ALR3=20ΩRU’’U’’12‘I3LR2I4LR2R3图(3)图(4)U1'(1)I2RL2I3L''3RU1R3U2'I3432R2I2U2''231R21R31201022(2)I2RLR3I3RLR22RL203RL1
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