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如下图所示的电路中,电源两端的电压不变.闭合开关S,当滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时,电压表示数为6V,电流表示数为I1,电阻R1与滑动变阻器消耗的电功率之和为P1;当滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时,电压表示数为9V,电流表示数为I2,电阻R1与滑动变阻器消耗的电功率之和为P2.已知:P1等于P2,电阻R1与R2之比为1:2.求:
(1)电阻RA与RB的比值;
(2)电源两端的电压U.

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答案:
分析:(1)由电路分析可知,三个电阻串联,先画出三个电阻所在的简单电路图;题目中已知两种情况下,R1及滑动变阻器的总电压,由功率相等,列出功率关系,则可得出电流之比;再由题目中电压关系,列欧姆定律表达式,则可求得R1、RA及RB的关系式;由总电压不变可得出三个电阻与R2的关系,由R1和R2的关系可得出RA及RB的关系. (2)由图甲可得总电压与U1的关系可以用电阻表示,则由第一问中求出的电阻关系代入,求得总电压. 解答:解:(1)由图甲、乙得:P1=U1I1,P2=U2I2,P1=P2,U1=6V,U2=9V 解得:; U1=I1(R1+RA),U2=I2(R1+RB) 解得:5R1+9RA=4RB-----------① 电源两端电压不变,I1(R1+RA+R2)=I2(R1+RB+R2) 解得:R1+3RA+R2=2RB--------------② ----------③ 由①②③式得:RB=2R1------------------④ 将④式代入①式解得: (2)由甲图可得:, 因R2=2R1,RB=2R1,RA=代入上式解得:U=15V 答:(1)RA与RB的阻值之比为;(2)总电压为15V.
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