Question

【題目】如所示，是物理興趣小組的同學(xué)所組裝的實(shí)驗(yàn)電路。斷開(kāi)S1 ， 閉合S2 ， 電阻R1消耗的電功率為P1 ， 電流表示數(shù)為I1；斷開(kāi)S2 ， 閉合S1 ， 滑動(dòng)變阻器的滑片P位于中點(diǎn)時(shí)，電阻R2消耗的電功率為P2 ， 電壓表示數(shù)為U1 ， 電流表示數(shù)為I2；S1、S2都斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P位于C端時(shí)，電阻R2消耗的電功率為P2′ ， 電壓表示數(shù)為U2 ， 電流表示數(shù)為I3 。

已知：P1=14.4W，U1=9V，I1：I2=2：1，P2：P2′=81：16
求：（1）R1與R2的比值；
（2）P2；
（3）電源電壓。

Answer 1

【答案】解：⑴斷開(kāi)S1 ， 閉合S2 ， 如圖1所示；
⑵斷開(kāi)S2 ， 閉合S1 ， 滑動(dòng)變阻器的滑片P位于中點(diǎn)時(shí)，如圖2所示；
⑶S1、S2都斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P位于C端時(shí)，如圖3所示；

⑴電源兩端電壓不變，由圖1、2得：

解得：4 R1=2R2+ R3①
⑵R2不變，由圖2、3得：
解得：
電源兩端電壓不變，
解得：R3=8R1－10R2②
由①②式解得：
R3=6R2；R1=2R2；
即：
⑶由圖1、2得：
解得：
⑷由圖2得：
解得：U=U1=12V
【解析】本題考查了學(xué)生對(duì)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用．本題難點(diǎn)是很多同學(xué)無(wú)法將三種狀態(tài)下的電流關(guān)系及電壓關(guān)系聯(lián)系在一起，故無(wú)法找到突破口．解答此類(lèi)問(wèn)題時(shí)，可將每一種情況中的已知量和未知量都找出來(lái)，仔細(xì)分析找出各情況中的關(guān)聯(lián)，即可列出等式求解．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對(duì)電阻的串聯(lián)的理解，了解電阻的串聯(lián)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（指R1，R2串聯(lián)） 1、電流：I=I1=I2（串聯(lián)電路中各處的電流相等） 2、電壓：U=U1+U2（總電壓等于各處電壓之和） 3、 電阻：R=R1+R2（總電阻等于各電阻之和）如果n個(gè)阻值相同的電阻串聯(lián)，則有R總=nR 4、分壓作用：U1:U2=R1:R2．