如图8-37所示,电阻R1=2.0Ω,R2=3.0Ω,R3为一滑动变阻器,不考虑电压表、电流表对电路的影响.将电键S闭合,调节滑片p,观察电压表和电流表示数的变化.当滑片p距R3左端M点的长度为R3总长度的3/5时,两

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/28 05:30:53

如图8-37所示,电阻R1=2.0Ω,R2=3.0Ω,R3为一滑动变阻器,不考虑电压表、电流表对电路的影响.将电键S闭合,调节滑片p,观察电压表和电流表示数的变化.当滑片p距R3左端M点的长度为R3总长度的3/5时,两
如图8-37所示,电阻R1=2.0Ω,R2=3.0Ω,R3为一滑动变阻器,不考虑电压表、电流表对电路的影响.将电键S闭合,调节滑片p,观察电压表和电流表示数的变化.当滑片p距R3左端M点的长度为R3总长度的3/5时,两个电压表的示数均达到最大值.此时电阻R1、R2、R3消耗的总电功率P1=8.1W;而调节滑片p的过程中发现当电流表○A1的示数达到最大值时,电流表○A2的示数恰好达到最小值,设此时电阻R1、R2、R3消耗的总电功率为P2.求:
(1)滑动变阻器的总阻值R3;
(2)满足P2≥P1这一要求的电源电动势E和内电阻r的取值范围.

如图8-37所示,电阻R1=2.0Ω,R2=3.0Ω,R3为一滑动变阻器,不考虑电压表、电流表对电路的影响.将电键S闭合,调节滑片p,观察电压表和电流表示数的变化.当滑片p距R3左端M点的长度为R3总长度的3/5时,两
表v1和表V2最大值.
由题意知 X=3/5 时 并联电阻R =(R1+X*R3)(R2+(1-X)R3)/R1+R2+R3
R1+R2+R3 为定值 所以当 (R1+X*R3)=(R2+(1-X)R3) 时
(R1+X*R3)(R2+(1-X)R3)/R1+R2+R3 取最大值
把 X=3/5 代入 上式,可以解得 R3= 5
把R3=5 代入可以解得R= 2.5 由题意知此时功率P1 = 8.1
由P=I*I*R 可以解得总电流 I= 根号下(8.1/2.5)=根号下(81/25)=9/5=1.8
内阻为r 则 电源电动势E=1.8r+2.5*1.8=4.5+1.8r
设调到距离M点距离为总长的X2倍 位置时刻 A1 取最大值,
即 (R/R+r)*E/ (R1+X2*R3) 取最大值
把R代入可得 (R2+(1-X2)R3)*E /(R1+R2+R3)((R1+X2*R3)(R2+(1-X2)R3)/R1+R2+R3 +r)
可以知X2 等于0时,取最大值,即 P移动到M点,A1 表数值最大,
可以解出此时并联电阻为 R4= 2*8/(2+8)=1.6
电流 I2= E/ (R4+r) =(4.5+1.8r) /(1.6+r)
功率P2 =I2*I2* R4 =1.6*(4.5+1.8r) (4.5+1.8r) /(1.6+r)(1.6+r)
P2≥P1 即 1.6*(4.5+1.8r) (4.5+1.8r) /(1.6+r)(1.6+r)≥8.1
可以解出 r小于等于2 (有2个解,因为r>0 所以取正的)
所以r的取值范围为 (0 2] (0小于 r 小于等于2)
把r 的值代入E= 4.5+1.8r
可以解得E的范围为 (4.5 8.1] (4.5小于等于E小于等于8.1)
哎,好多年没有解这样的题了,有点没信心了 有可能会有计算错误