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电学压轴题3如图31所示,电源两端的电压保持不变,滑动变阻器的最大电阻Rab=12Ω,当开关S1闭1合,S2断开,滑片P滑到b端时,电压表的示数为U1,灯L消耗的功率是其额定功率的;9当开关S1、S2同时闭合,滑片P滑到a端时,电流表的示数为2A,此时电阻R0的电功率为12W,电压表的示数为U2,且U2∶U1=2∶1,求:
(1)当开关S1、S2同时闭合,滑片P滑到a端时,电压表的示数;(2)灯L的额定功率.
<答案>3.(1)当开关S1闭合,S2断开,滑片P滑到b端时,等效电路如图甲所示,当开关S1、S2
同时闭合,滑片P滑到a端时,等效电路如图乙所示,
bRa
P
S2
S1
A图31
L
R0
根据题意,由图甲可得,UU1(RabRL①Rab由图乙可得,PR2U2(IU2②Rab将①②联立,且将U2∶U1=2∶1,Rab=12Ω,I=2A,PR2=12W代入,解得U=U2=12VRL=12Ω
1(2)当开关S1闭合,S2断开,滑片P滑到b端时,灯L消耗的功率PL/=PL,则91IL/=IL,
3IL=3IL/=3×U=1.5A,PL=I2RL=27WRabRL4如图24所示,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0.72W。已知U1:U1′=4:7,U2:U2′=2:1,R2=12。(1)求R1的阻值;
(2