(2007•西城区一模)如图所示电路总电压不变.只闭合开关S3,滑动变阻器的滑片P在最左端时,电路消耗总功率为10W,电

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  • 解题思路:分析清楚电路结构,作出各种情况下的等效电路图;根据电源电压不变,结合题意由欧姆定律求出电阻间的关系,然后由电功率公式求出电路的最小功率.

    由电路图可知:

    只闭合开关S3,滑动变阻器的滑片P在最左端时,只有R1接入电路,等效电路图如图1所示;

    只断开开关S1,滑片P移至最右端时,R1和R2串联接入电路,等效电路图如图2所示;

    只闭合开关S1,滑片P仍在最右端时,R1、R2和R3串联接入电路,等效电路图如图3所示;

    电源电压不变,设电源电压为U,

    如图1、图2所示,由欧姆定律得:

    I1

    I2=

    U

    R1

    U

    R1+R2=

    R1+R2

    R1=[5/3],则R2=[2/3]R1

    如图2、图3所示,由欧姆定律得:

    I2

    I3=

    U1

    R2

    U2

    R1+R2=

    U1

    U2×

    R1+R2

    R2=[2/3]×

    R1+

    2

    3R1

    2

    3R1=[2/3]×[5/2]=[5/3];

    电源电压不变,

    I2

    I3=

    R1+R2+R3

    R1+R2=[5/3];

    R3=[2/3](R1+R2)=[2/3](R1+[2/3]R1)=[10/9]R1

    电压一定,由P=

    U2

    R可知,电阻越大,功率越小,

    第三状态电路总功率最小.

    如图1、图3所示,由P=

    U2

    R可得:

    P1

    P3=

    U2

    R1

    U2

    R1+R2+R3=

    R1+R2+R3

    R1=

    R1+

    2

    3R1+

    10

    9R1

    R1=[25/9];

    P3=[9/25]P1=[9/25]×10W=3.6W;

    答:电路消耗总功率的最小值是3.6W.

    点评:

    本题考点: 电功率的计算.

    考点点评: 本题考查了求电路的最小功率问题,难度较大,分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键,一定要认真分析电路结构,作出等效电路图,然后再答题.