Question

科技小組的同學(xué)們設(shè)計了一個多檔位的電熱器模型，電路實物連接示意圖如圖所示，電路中電源兩端電壓保持不變，滑動變阻器的最大阻值為R₃。將滑動變阻器的滑片P置于中點M，且只閉合開關(guān)S₁時．電壓表V₁的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)I₁為0．8A；將滑動變阻器的滑片P置于B端，斷開開關(guān)S₁，閉合開關(guān)S₂時，電壓表V₁的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I₂，R₂消耗的電功率P₂為2．7W。

（1）求電流表的示數(shù)I₂；

（2）將滑動變阻器的滑片P置于A端，閉合開關(guān)S₁和開關(guān)S₂時，電壓表V₂的示數(shù)為3U，求此時R₁消耗的電功率P₁。

Answer 1

解：滑片P置于變阻器的中點M，且只閉合開關(guān)S₁時，等效電路如圖（甲）所示；

將滑片P置于變阻器的B端，且只閉合開關(guān)S₂時，等效電路如圖（乙）所示；

將滑片P置于變阻器的A端，且開關(guān)S₁、S₂都閉合時，等效電路如圖（丙）所示。

（1）由圖（甲）、圖（乙）得：

由I₁=0.8A得：I₂=0.3A     

（2）由圖（乙）得：    

由圖（乙）、圖（丙）得：U₂=3U－U=U

由 得：

U總=I2（R2+R3）=0.3A×（30Ω+10Ω）=12V

由U總=3U=12V  得：U=4V

由圖（甲）得：U₁=U總－U=3U－U=2U=8V

R₁=