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如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当变阻器滑片P在中点a处时,电流表读...

如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当变阻器滑片P在中点a处时,电流表读数为0.6 A;当滑片P在b端时,电压表读数为5 V,电流表读数为0.5 A,请根据测得的数据计算出前后两次在电阻R1上消耗的功率.

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当滑片P在b端时,R1和R2串联,R2全部连入电路,电压表测量的是R2两端的电压,电流表测量的是整个电路中的电流,可利用公式R2=计算R2的电阻,同时可利用公式R=R1+R2计算电路中的总电阻,再利用公式U=IR计算电源电压; 当变阻器滑片P在中点a处时,R1和R2串联,R2的一半Ra连入电路,电流表测量的是整个电路中的电流,可利用公式R总=计算电阻,再根据串联电路电阻的关系,计算出R1的阻值,最后利用公式P=I2R1计算出前后两次电阻R1上消耗的功率. 【解析】 当滑片P在b端时,R1和R2串联,R2全部连入电路, ∵U2=5V,Ib=0.5A, ∴R2===10Ω, 此时电路中的总电阻为:R=R1+R2=R1+10Ω, 因此电源电压为:U=IbR=0.5A×(R1+10Ω)①; 又∵当变阻器滑片P在中点a处时, R1和R2串联,Ia=0.6A, R2的一半Ra连入电路,Ra===5Ω, ∴此时电路中的总电阻为:R总==, 因此R1的阻值为:R1=R总-Ra=-5Ω②, 把①式代入②得:R1=-5Ω=-5Ω, 解方程得:R1=20Ω; 当滑片P在b端时,电阻R1消耗的功率为:P1=Ib2R1=(0.5A)2×20Ω=5W, 当滑片P在a端时,电阻R1消耗的功率为:P1=Ia2R1=(0.6A)2×20Ω=7.2W. 答:前后两次在电阻R1上消耗的功率分别为:7.2W,5W.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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