如图22所示,电源两端电压不变,电阻R1的阻值为4Ω.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P位于左端时,电流表的示数为I1,电

来源：学生作业帮编辑：搜搜考试网作业帮分类：物理作业时间：2024/04/29 07:43:56

如图22所示,电源两端电压不变,电阻R1的阻值为4Ω.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P位于左端时,电流表的示数为I1,电压表V1的示数为U1,变阻器的功率为P1,R2的电功率为1W.当滑动变阻器的滑片P位于中点时,电流表的示数为I2,电压表V2的示数为U2,变阻器的功率为P2.已知：U1=U2,P1：P2=8：9.求：
（1）电流表的两次示数之比I1：I2；
（2）电阻R2的阻值；
（3）移动滑动变阻器的滑片,电路所消耗的最大电功率P最大.
图又修改
滑动变阻器为R3

1、
R1、R2、R3串联；滑片P在左端时变阻器联入电路的电阻为R3,滑片P在中点时变阻器联入电路的电阻为R3/2,
P1=I1²R3 I1²=P1/R3
P2=I2²R3/2 I2²=2P2/R3
I1²：I2²=P1：2P2=4:9
I1：I2=2:3
2、
V1测R1与R3两端电压,V2测R2与R3两端电压
U1=I1(R1+R3)
U2=I2(R2+R3/2)
∵U1=U2 I1：I2=2:3
∴2(R1+R3)=3(R2+R3/2)
6R2-4R1=R3 ①
再利用电源电压不变,得到
I1(R1+R2+R3)=I2(R1+R2+R3/2)
2(R1+R2+R3)=3(R1+R2+R3/2)
2R1+2R2=R3 ②
由①②得到 6R2-4R1=2R1+2R2
R2=3R1/2=3×4Ω/2=6Ω
3、
R3=2R1+2R2=2×4Ω+2×6Ω=20Ω
由已知：滑片P位于左端时,R2的电功率为1W.
I1²R2=1W
I1=√6/6 A
电源电压 U=I1(R1+R2+R3)=5√6 V
电源电压一定,电路功率为U²/R总,R总=R1+R2+R3 当滑动变阻器R3阻值为0时,R总最小.电路功率最大.滑片滑到最右端.
P最大=U²/(R1+R2)=(5√6)²/10=15W