解:當滑片P在b端時,R
1和R
2串聯(lián),R
2全部連入電路,
∵U
2=5V,I
b=0.5A,
∴R
2=
=
=10Ω,
此時電路中的總電阻為:R=R
1+R
2=R
1+10Ω,
因此電源電壓為:U=I
bR=0.5A×(R
1+10Ω)①;
又∵當變阻器滑片P在中點a處時,
R
1和R
2串聯(lián),I
a=0.6A,
R
2的一半R
a連入電路,R
a=
=
=5Ω,
∴此時電路中的總電阻為:R
總=
=
,
因此R
1的阻值為:R
1=R
總-R
a=
-5Ω②,
把①式代入②得:R
1=
-5Ω=
-5Ω,
解方程得:R
1=20Ω;
當滑片P在b端時,電阻R
1消耗的功率為:P
1=I
b2R
1=(0.5A)
2×20Ω=5W,
當滑片P在a端時,電阻R
1消耗的功率為:P
1=I
a2R
1=(0.6A)
2×20Ω=7.2W.
答:前后兩次在電阻R
1上消耗的功率分別為:7.2W,5W.
分析:當滑片P在b端時,R
1和R
2串聯(lián),R
2全部連入電路,電壓表測量的是R
2兩端的電壓,電流表測量的是整個電路中的電流,可利用公式R
2=
計算R
2的電阻,同時可利用公式R=R
1+R
2計算電路中的總電阻,再利用公式U=IR計算電源電壓;
當變阻器滑片P在中點a處時,R
1和R
2串聯(lián),R
2的一半Ra連入電路,電流表測量的是整個電路中的電流,可利用公式R
總=
計算電阻,再根據(jù)串聯(lián)電路電阻的關(guān)系,計算出R
1的阻值,最后利用公式P=I
2R
1計算出前后兩次電阻R
1上消耗的功率.
點評:分析電路圖時,先簡化電路,本題綜合性較強,考查的內(nèi)容較多,會辨別串、并聯(lián),會用歐姆定律計算,會用電功率公式計算,知道串聯(lián)電路的電壓規(guī)律,電流規(guī)律,電阻規(guī)律.