解题思路:(1)当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P移到A端时,RA和R2串联,电流表测量的是整个电路中的电流I1,当开关S1断开、S2闭合时,R1和R2串联,电流表测量的是整个电路中的电流I2,已知I1:I2=2:3,因此可利用公式P=I2R进行分析.
(2)当开关S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P在C点时,R1、RC和R2串联,电压表V1测量的是R1和RC两端的电压,电压表V2测量的是R2和RC两端的电压,已知U1:U2=1:3,可利用公式
U
1
U
2
=
R
1
+
R
C
R
2
+
R
C
求出电阻值比,再利用公式P=I2R进行分析.
(3)因为电路两端的总电压保持不变,由公式P=
U
2
R
可知,当电路中的电阻最小时,消耗的功率最大,当电路中的电阻最大时,消耗的功率最小.
(1)当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P移到A端时,等效电路图如图(1)所示;
当开关S1断开、S2闭合时,等效电路图如图(2)所示.
∵
I1
I2=[2/3],∴
P2
P2,=
I12R2
I22R2=
I12
I22=
22
32=[4/9].
(2)当开关S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P移到C点时,等效电路图如图(3)所示
∵
U1
U2=
R1+RC
RC+R2=[1/3],
2RC=R2-3R1,①
∵
P2,
PC=[20W/5W]=[4/1],
∴
P2,
PC=
IC
点评:
本题考点: 电功率的计算;等效电路;欧姆定律的应用;电路的简化与计算.
考点点评: 本题综合性较强,考查的内容较多,可以根据开关的状态判断电路的连接情况,可以把复杂的电路进行简化,并充分理解串联分压这一特点,会用电功率公式计算,本题难点是,要用到电功率的变形公式:P=I2R和P=U2R求解,需要注意的是:P=I2R和P=U2R这两个公式在电功率计算题里要经常用到.