(2009?宣武区一模)如图所示的电路中,电源两端电压不变,灯的电阻不变.当开关S1闭合,S2断开,滑动变

2025-05-13 22:21:18
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回答1:

相关电路状态的等效电路图如所示:

(1)由题可知,P1=I12R1,P1′=I22R1,因为,P1:P1′=9:25,所以,I1:I2=3:5;
(2)当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器的滑片P移到B端时,灯泡短路,R1和滑动变阻器串联,如图1所示,
当开关S1断开,S2闭合时,滑动变阻器短路,R1和灯泡串联.如图2所示,由I1:I2=3:5,
可得,

R1+R3
R1+RL
=
5
3
…①;
当开关S1、S2 都断开,滑动变阻器的滑片P在B点时,R1、RL、R3串联,如图4所示,电路中电阻最大,功率最小;
P最小=
U2
R1+RL+R3 

当开关S1、S2 都闭合时,滑动变阻器和灯泡短路,电路中电阻是R1电阻最小,如图5所示,功率最大.
P最大=
U2
R1
,因为,最大电功率与最小电功率之比为3:1,
所以,
R1+RL+R3
R1
=
3
1
…②,
由①②得,
RL
R3
=
1
3
,R1=2RL
(3)当开关S1、S2 都断开,滑动变阻器的滑片P在C点时,如图3所示,U1:U2=3:2,
所以,得
R1+RL
RL+RC
=
3
2
…③将R1=2RL代入③式,可得RL=RC
又PC=(
U
R1+RL+RC
)
2
×RC=9W.
P=
U2
R1+RL+RC
,将
RL