物理题 电功率

Question

如图所示、当开关S闭合后、滑动变阻器滑片P在中点C时电压表示数为3v，电流表示数为0.3A；滑片P在B点时电压表示数为4v ，求：（1）滑动变阻器R1的最大阻值（2）电源的电压和R2的阻值（3）电路的最大功率 请给详细的过程 步骤 谢谢

Answer 1

解答：（1）该电路为串联电路，当滑片在C点时，该电阻R1的AC段的电压Vac=3V ，通过的电流I“=0，3A 故 电阻AC段的阻值Rac=V|I=10欧姆，因为c在中点，故R1=20欧姆
（2）当滑片在B点时候，电阻R1的电压为Vr=4v 由（1）解答可知，R1=20欧姆 则此时电路中的电流 I”"=V|R=0.2 故此可以设电源电压为V” 则有（V‘’‘’——Vac）|I''=R2
(V"“——Vr）|I”“=R2 带入数字，R2=10欧姆 电源电压V”“=6V
(3)电功率P=i*v 当划片到A点时候，电路电流最大，故此时功率最大，则P=v*v|R2=3.6w

不好意思，字母太难打了，这个题很经典

Answer 2

由于U/I=R.所以
(1)滑动变阻器R1的最大阻值为:3V/0.3A=10欧姆
又由于在中间,所以R1最大阻值就是它的两倍即:R1(max)=20欧.
(2)如果假设电源电压为X,那么可列含有 电源电压 和 R2 两个未知数的俩式子,由U/R=I可列:
1.R1在中间时 对于R2可列 (X-3V)/R2=0.3A (一)
2.在B点也就是最大点时, 对于R2可列 (X-4V)/R2=电路电流. 而这个电流和R1的电流相等所以是可以利用刚才求得的最大滑动变阻值解出来的. 利用I=U/R 这个电路电流=4V/20欧=0.2A.
即 (X-4V)/R2=0.2A (二)

那么(一)(二)联立,由(一)
X=0.3R2+3
带入(二)
得0.3R2-1=0.2R2 即0.1R2=1 那么R2=10欧,再带入上面得 X=6V
可解出X=6V,R2=10欧
(3)由功率P=U*U/R .知U不变,R越小P越大，所以滑动变阻器就在最左边A点,那么
P(max)=X*X/R2=6V*6V/10欧=3.6瓦

(附,P=UI是一般都能用的,而由于此题是串联电流相等,所以I=U/R可带入变为P=U*U/R)