Question

曉嵐同學(xué)在科技月制作了一個多檔位電熱器模型。為了分析接入電路的電阻對電熱器電功率的影響，他將電表接入電路中，其電路如圖所示。電源兩端電壓不變，R₁的阻值為20Ω，滑動變阻器的最大阻值為R₂。當(dāng)開關(guān)S閉合，S₁、S₂斷開時，將滑動變阻器的滑片置于b端，此時電壓表示數(shù)為U₁，R₃消耗的功率P₃為6.4W；當(dāng)開關(guān)S、S₂閉合，S₁斷開時，電流表的示數(shù)為I₁，電壓表的示數(shù)為U₂；當(dāng)開關(guān)S、S₁、S₂都閉合時，將滑動變阻器的滑片置于中點(diǎn)，電流表的示數(shù)為I₂。已知I₁∶I₂=3∶7，U₁∶U₂=2∶9。則下列說法中正確的是

A．R2的阻值為30Ω

B．電源電壓為36V

C．R3的阻值為20Ω

D．當(dāng)開關(guān)S、S1、S2都閉合，將滑動變阻器的滑片置

于b端時，多檔位電熱器消耗的電功率為 104.4W

Answer 1

AB

解析

試題分析：分析電路畫出等效電路圖；根據(jù)歐姆定律列出電流I₁與I₁、電壓U₁與U₂的方程；根據(jù)功率公式P=I²R寫出功率P₃的方程，解方程組求出相關(guān)的量；根據(jù)功率公式P=
及并聯(lián)電路的特點(diǎn)求出電熱器的電功率．

解：開關(guān)S閉合，S₁、S₂ 斷開，滑片置于b端時，電路圖如圖一所示．開關(guān)S、S₂閉合，S₁斷開時，電路圖如圖二所示．開關(guān)S、S₁、S₂都閉合時，滑片置于中點(diǎn)時，電路圖如圖三所示．
已知R₁=20Ω，P₃=6.4W，I₁：I₂=3：7，U₁：U₂=2：9，設(shè)電源電壓為U；由歐姆定律得：           ①
        ②
                  ③
由①②③，R₁=20Ω解得：U=36V，R₂=30Ω，R₃=40Ω．
開關(guān)S、S₁、S₂都閉合，將滑動變阻器的滑片置于b端時，
電熱器消耗的電功率為P=P₁+P₂+P₃=
故選AB．
考點(diǎn)：歐姆定律的應(yīng)用；電功率的計算
點(diǎn)評：此題主要考查了有關(guān)電功率、歐姆定律的計算及應(yīng)用．做這類題目時關(guān)鍵是能夠分析出開關(guān)的閉合對電路引起的變化，同時要能夠根據(jù)已知條件列出相應(yīng)的關(guān)系式，從而組成方程組進(jìn)行求解．