如图所示,电源电压U保持不变。当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电路的总功率为P1,再将滑片滑至最左端,有一只电表的示数变为原来的1/3;当开关S1和S3闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片从最右端滑至中点时,R3的功率变化了0.2W,且滑片在中点时,电压表V1的示数为U1;当所有开关闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,电路的总功率为P2,两只电流表示数相差0.6A.已知P1:P2=2:9,则R2:R3= ,P2= 。
答案:1:2 21.6W
解析(三人行社区haowen.wuliok.com为你作答):
(1)当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,等效电路图如图1所示;
由图可知,电压表V1测量R2的电压,
再将滑片滑至最左端时,等效电路图如图2所示:
由图1和图2可知,示数变化的电表为V2,且R2两端的电压
UR2=U/3
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R3两端的电压
UR3=U/3,则
UR2:UR3=1:2,
因串联电路中各处的电流相等,所以
即
R2:R3=1:2,R3=2R2﹣﹣﹣﹣①;
(2)当开关S1和S3闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片位于最右端时,等效电路图如图3所示;
滑片位于中点时,等效电路图如图4所示;
当所有开关闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,电路的等效电路图如图5所示:
因并联电路中各支路两端的电压相等,且电路的总功率等于各用电器功率之和,
所以,图5中,电路的总功率:
由P1:P2=2:9可得:
9P1=2P2,即
解得:R1=2R2﹣﹣﹣﹣②
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且图5中两只电流表示数相差0.6A,
所以,图5中,通过R1的电流:
I5=I﹣I4=0.6A,则
因图4和图3相比较R3的功率变化了0.2W,
所以,由P=I2R可得:
解得:
R3=20Ω,
代入①②③两式可得:
R1=20Ω
R2=10Ω
U=12V
图5中,电路的总功率为
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