初中物理電學(xué)大題

UUU1二I1分UUU1二I1分V1I2P1V2RiAB口31.如圖20,電路中電源兩端電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R。將滑動(dòng)變阻器的滑片尸置于A端，只閉合開(kāi)關(guān)5評(píng)寸，電壓表V1的示數(shù)為U1，電壓表V2的示數(shù)為U2；將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于B端，仍只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電壓表V1的示數(shù)為U1′，電壓表V2的示數(shù)為U2′，R1消耗的電功率為0.21W。已知U1:U1'=7：8,U2：U2'=3：2,R2=9?o(1)求R1的阻值；(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P置于B端時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2、S3,求電流表的示數(shù)。1.解:(2)R(2)R=5R3721Q=15Q 圖20R=21Q1分1=0.8A12．如圖24所示的電路中,電源兩端的電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)R=0.8A12．如圖24所示的電路中,電源兩端的電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)R2的A端時(shí)，電壓表V1的示數(shù)為U1,電壓為U2,電流表A的示數(shù)為I1,滑動(dòng)變阻器功率P2為3W。當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S,將滑片P阻器R2的中點(diǎn)時(shí)，電壓表V1的示數(shù)為U1?,示數(shù)為U2?,電流表A的示數(shù)為12。閉合開(kāi)滑片P移至滑動(dòng)變阻器R2的B端時(shí)，電流為I3,電阻叫的電功率為P3。已知U1=4U1?,U2=4U2?。求：(1)電流I1與I2的比值。(2)電功率P3的大小。(3)通過(guò)斷開(kāi)、閉合開(kāi)關(guān)及移動(dòng)滑動(dòng)變阻路所消耗的最小電功率P加。(結(jié)果保留12.解：當(dāng)P在A端，閉合S、S1時(shí),等效電S、S1,當(dāng)滑片P移至滑動(dòng)變阻器圖24表V2的示數(shù)R2消耗的電移至滑動(dòng)變電壓表V2的關(guān)S、S1,當(dāng)表A的示數(shù)器滑片P,電位小數(shù))路如圖1；當(dāng)P在中點(diǎn)，閉合S、斷開(kāi)S1時(shí),等效電路如圖2;當(dāng)P在B端，閉合S、S1時(shí),等效電路如圖3。U=I(R+R+R)=0.1Ax(21Q+9Q+15Q)=4.5V1分TOC\o"1-5"\h\z21 2 3U U 4.5V 4.5VI=——+——= + R R9Q 15Q23I2R2/2R3R1I2R2/2R3R1PRI3R3. R.P.—r2—H2-11-U2fU-U1fU

U—2TOC\o"1-5"\h\zc、IRU 4 罕 「八、(1)j=—3-=—2 =— ① (1分)IU'U' 12 —2 2R34(2)U=—U ②151U=IR ③\o"CurrentDocument"1 12U'=I(R2+R) ④1 22 1（1分）解①②③④可得：2R1=9R2 （1分）電源電壓不變，有：U=I(R+R) ⑥13 2U=I(R+R2+R) ⑦23 2 1由①⑤⑥⑦可得：R2=3R3 (1分)當(dāng)P在A端，都S、S閉合時(shí)：P=12R ⑧2 2 12當(dāng)P在B端，都S、S閉合時(shí)：P=12R ⑨2 3 33I1U=I(R+R)=IR:.t= ⑩1 2 3 33I43聯(lián)立⑧⑨⑩解得：P=16P=16W (1分)3 32（3）當(dāng)電路消耗的電功率最小時(shí)，電路中的總電阻最大，即：P在4端，S閉合、S斷開(kāi)，如圖4為等效電路圖則:1iPminR3 iPminR3 R2 R1-UPP—i=i—=(R+R+R)―99~11 2 3) (-*\o"CurrentDocument" u 2+2U235R3=—Px0.9W 353(1分)如如3.如圖368題答（圖電）中，電源電壓穩(wěn)定不變（忽略溫度對(duì)電阻的影響）。當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1閉合，S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器滑片P位于某點(diǎn)A時(shí)，電壓表V1和V2的示數(shù)之比U1:U2=2：3,電流表示數(shù)為0.6A；當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P位于右端時(shí)，電壓表V1、V2示數(shù)分別為U1,、U2,；當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S2閉合、S1斷開(kāi)時(shí)，電壓表V1、V2示數(shù)為分別U1,‘、U2‘‘。U1’：U1,,=2：3,U2‘：U2,,=4：3.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20。。求（1）定值電阻R2的阻值（2）電源電壓（3）通過(guò)開(kāi)關(guān)閉合與斷開(kāi)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置，電路消耗的最小功率。R315315R如圖（4）開(kāi)關(guān)S、閉合，S1、S2斷開(kāi)，如.解：畫(huà)出各狀態(tài)等效電路如下：開(kāi)關(guān)S、S1閉合，S2斷開(kāi)，P位于某點(diǎn)開(kāi)關(guān)S、S1閉合，S2斷開(kāi)，P位于右端時(shí)當(dāng)開(kāi)關(guān)SR315315R如圖（4）開(kāi)關(guān)S、閉合，S1、S2斷開(kāi)，如3B(ifRA2I2風(fēng)+R3)=I3(RFM3)3B(ifRA2I2風(fēng)+R3)=I3(RFM3)Pmin二(15V)210Q+10Q+20Q=5.625WS1時(shí)，燈L正常發(fā)光；只閉合開(kāi)關(guān)S3時(shí)，燈L的實(shí)際功率為其額定功率的116，R2消耗的功率為0.5W；改變?nèi)齻€(gè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，在保證R1工作的條件下，若R1消耗的最大功率和最小功率之比為4：1。求:(1)燈絲的電阻R；(2)電源兩端的電壓U；(請(qǐng)畫(huà)出相關(guān)的等效電路圖):(1)只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電路結(jié)只閉合開(kāi)關(guān)S3時(shí)，電路結(jié)構(gòu)如圖圖4 圖27構(gòu)如圖1所示。2所示?！?分圖4 圖27構(gòu)如圖1所示。2所示?！?分以I額=4I①……1分 圖3I^R=I(R1+R2+R) ②……1分保證尺1處于工作狀態(tài)，有如下三種電路情況：第一，開(kāi)關(guān)S3閉合，如圖2所示；第二，開(kāi)關(guān)S2、S3閉合，如圖3所示；第三，開(kāi)關(guān)S1、S2、S3均閉合，如圖4所示。對(duì)圖2、圖3、和圖4分析可知，處于圖2所示的狀態(tài)時(shí)R1消耗的功率最小，記為P1；處于圖3、圖4所示的狀態(tài)時(shí)，R1消耗的功率等大，均為最大功率，記為P1大。所以依題意有小P R1大二 FT-1-P(P R1大二 FT-1-P(U1小(― —小R+R+R4 =—,)2R 11解得R2+R燈=25?……③……1分聯(lián)立上述三式，可解得：R.

(2)對(duì)圖2所示電路狀態(tài)有燈=12.5?，R2=12.5?。1分P2=I2R2=0.5亞，解得I=0.2A。對(duì)此電路狀態(tài)根據(jù)歐姆定律有U=I(R1+R2+R,)=0.2AX(25?+12.5?+12.5?)=10V?！?分.如圖19所示的電路中，電源兩端電壓保持不變。只閉合開(kāi)關(guān)S1,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于A點(diǎn)時(shí)，電壓表Vl的示數(shù)U1為10V,電壓表V2的示數(shù)U2為8V,，電路中的電流為I1,電阻R1與此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率P1為4W；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于B點(diǎn)時(shí)，電壓表Vl的示數(shù)U1:

電壓表y2的示數(shù)為U2’,電流表示數(shù)為12,電阻R1與此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率P2為2.5W,且電壓U1：U1'=2：1求：⑴電流11與12的比值；⑵電源兩端的電壓U；⑶當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P位于最左端時(shí)，電路的電功率P3。（6分）19如圖19甲所示;端時(shí)，?R11U丙S1R5.解:當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S,時(shí)，滑動(dòng)彳當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S^開(kāi)關(guān)S1、示。19如圖19甲所示;端時(shí)，?R11U丙S1R5.解:當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S,時(shí)，滑動(dòng)彳當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S^開(kāi)關(guān)S1、示。I=_PL=

1=U-2滑動(dòng)變阻器勺滑片P位于別點(diǎn)時(shí);B閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片PU2=8vUP1=4WP 2.5WU「=P2=± 二10V2I0.25A2U1’UR2R2.25A圖19點(diǎn)時(shí)，等效電路如圖19乙所示;等效電路如圖19丙乙所（1分）I3I3（1分）（1分）u—u—U 2IR U—8y2在刀-曰 a^xr= 2——= =—解得：U=12VI u—u、 u—10y1 2R2（1分）R9=^-RR9=^-R22I1u—u 12y—8y0.5A=8Qu—u 10yu—u 10y—4y—1 R2= =1212\o"CurrentDocument"I 0.5A1（1分）由圖19丙得：u2 （12y）2P、= = =12W2R 12Q1（1分）（其他解法正確的，均可相應(yīng)得分）.如圖21所示，電源電壓保持不變。只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，率P1為1.8W；只閉合開(kāi)關(guān)S2、S3時(shí)，電壓表V的示數(shù)為所有開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，電流表A2的示數(shù)比I2增加了0.9A。電壓及開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)電阻R3消耗的電功率。6.解:只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，等效電路如圖甲所示只閉合開(kāi)關(guān)S2、S2時(shí)，等效電路如圖乙所示閉合開(kāi)關(guān)S1、S2、S2時(shí)，等效電路如圖丙所示I電壓表V的示數(shù)為U1,電阻R1消耗的功U2,電流表A1電壓表V的示數(shù)為U1,電阻R1消耗的功U2,電流表A1和A2的示數(shù)分別為I1和I2；已知U1:U2—1：3,I1：I2=4：1，求電源圖2122=I2＋0.9Azp-It由-13 ?一U2_乙—L I2RU1由 1 ——1-——TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"R+R+RU 3123 2得：R=2R3\o"CurrentDocument"U2 U U 1由——=1.8W—2—0.9A—1-=一\o"CurrentDocument"R R U 3112得：U=1.8WX9XR=1.8WX9X-L==18VU 0.9A2U2 (3U)2 U2Rq的功率Pq—j― =18X——18X1.8W=32.4W\o"CurrentDocument"3R1 R3 —R 1217.圖19所示的電路中，電源兩端電壓U保持不變。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P置于〃端時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表的示數(shù)為U1,電流表的示數(shù)為11,電阻R1消耗的電功率P1=4W,電阻R2消耗的電功率為P2;當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P置于距〃端2/3時(shí)，電壓表的示數(shù)為U2,電流表的示數(shù)為12,電阻R2消耗的電功率為P2。已知P2：P2'=4：9,U1:U2=4:3^求:L的比值:(1)11一（2）滑動(dòng)變阻器滑片P在L的比值:(1)11一（3）滑動(dòng)變阻器滑片P在b端時(shí)，R2消耗的功率。7.解：（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P置于〃端時(shí)，電路如圖甲所示；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P置于距〃端2/3時(shí)，電路如圖乙所示；滑動(dòng)變阻器滑片P在b時(shí)，電路如圖丙所示。P1=4W P2-P1=4W P2-Tl-HR2P2’R1 ； R2 R3/3-U2一（2^圖和圄乙：??r2一定號(hào)乙擊2 '2I門(mén)一I32*=-R

93R1……R21分TOC\o"1-5"\h\z一U 4 ?I(R+R) 2 (R +R) 4■—=—**—1——2~~—=X 2―—=—U2 3I(R+1R) 3 (R +1R) 32 2 33 2 33R1?—2=一R33又：R1?—2=一R33又：U一定rR+R+1RI1 2 33?—h= IR+R+R2 123R2?—1=一R12由①②式得R=2R3R+2R

:-1 R+4R1②……1分1分由圖甲：P=3P二：33I2R:——'I2R13PR21=—1=—R333：3二6W1分22(3)由圖甲和圖丙：土= R1+R2 =1IR+R+R2(1￥21x(1￥21x-=一12 1分P''2??P'?=2P=2x4W=8W21.如圖22所示，電源兩端電壓不變，電阻R1的阻值為4Q。閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于左端時(shí)，電流表的示數(shù)為11,電壓表V1的示數(shù)為U1,變阻器的功率為P1,R2的電功率為1W。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為12,電壓表V2的示數(shù)為U2，變阻器的功率為P2。已知：U1=U2,P1：P2=8：9。求：（1）電流表的兩次示數(shù)之比11：12；電阻R2的阻值；移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電路所消耗的最大電功率P最大。（1）電流表的兩次示數(shù)之比11：12；電阻R2的阻值；移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電路所消耗的最大電功率P最大。8.解：閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑片P位于左端、中點(diǎn)和右端時(shí)，圖甲、乙、丙所示；R1=4QR3 R211JW?P^^R1=4Q‘I2 LR3/2R2一 U2VR1=4QR23S-W_u1—效寸RL(1)由圖甲、乙：P=>?R3=8解得：1r=2TOC\o"1-5"\h\zP12?(R/2) 9I3223 2(2)由圖甲、乙：???U一定，L=R1+(R3/2)+R2=2 ①\o"CurrentDocument"I R+R+R 32 132又?:U又?:U1=U2???R+(R/2)

——□ 22 3R+R2 13由①、②式聯(lián)立，將R1=4。代入解得：R2=6Q,R3=20Q(3)當(dāng)滑片P在右端時(shí)，電路的總功率最大.由圖甲、丙：???U一定，4=R1+由圖甲、丙：???U一定，4=R1+R2將R1、R2、叫值代入解得:IR+R+R3 123I1??P最大 1——I2-R12-P2甲I32X4。+6。x1W=15W6Q圖24小燈泡L、圖24小燈泡L、滑動(dòng)變阻器與定值電阻R1串聯(lián)，其等效電路分.如圖24所示電路，電源兩端的電壓保持不變。R1是定值電阻，其阻值是6Q,R2是滑動(dòng)變阻器，小燈泡L的銘牌上標(biāo)有“6V3W”。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器的滑片P在a端時(shí)，燈泡恰好正常發(fā)光，此時(shí)定值電阻的功率是P1=1.5W；調(diào)節(jié)滑片P的位置使其位于b點(diǎn)時(shí)，燈泡的實(shí)際功率是PL/,定值電阻的功率是P1/,滑動(dòng)變阻器的功率是Pb;再調(diào)節(jié)滑片P的位置使其位于c點(diǎn)時(shí)，燈泡的實(shí)際功率是PL〃，定值電阻的功率是P1//,滑動(dòng)變阻器的功率是Pc。已知P1/：PJ/：P1=16：4：25,PL/：PL〃=8：1,Pb：Pc=13：17。求：⑴電源兩端的電壓，滑動(dòng)變阻器分別在a端、b點(diǎn)、c點(diǎn)時(shí)電路中的電流Ia、Ib、Ic；⑵滑動(dòng)變阻器滑片P在b點(diǎn)和c點(diǎn)時(shí)，接入電路的電阻阻值Rb、Rc；⑶燈泡的實(shí)際功率PL/和PL//各是多少。(6分)9.解：⑴當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于a端時(shí)，小燈泡L與定值電阻R串聯(lián)，其等效電路如圖所示燈泡正常發(fā)光，其兩端電壓U=6V,功率P=3W根據(jù)P=U?I,I=P/U=3W/6V=0.5AR兩端電壓U=P7IL=1L.5W/0.5A=3V1 11a根據(jù)歐姆定律,1印/用此時(shí)燈絲的電阻R=U/I=6V/0.5A=12Q1分LLa電源兩端的電壓U=U+U=6V+3V=9V1分當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片＞位于6點(diǎn)、c點(diǎn)時(shí)，別如圖所示根據(jù)bP=IP1/：Pi〃：(I2?R)：(I2?R)：(I=I2：I2：I2=16：：25I=4I/5=4火0.5A/5=0.4A ?1b=21a/5=2X0.5A/5=0.2A根據(jù)bP=IP1/：Pi〃：(I2?R)：(I2?R)：(I=I2：I2：I2=16：：25I=4I/5=4火0.5A/5=0.4A ?1b=21a/5=2X0.5A/5=0.2A1分⑵根據(jù)P=I2-R,PL/：PL//=(Ib2-R/)：[(0.4A)2?R/]：[(0.2A)2-R：/)=8L：1(Ic2-RL//)=8：1得至【」:RL/=2R：/①URl〃+R1+RURl〃+R1+Rc根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路特點(diǎn)，ib=iURl/+6。+Rb=9V/(0.4A)=22.5。：鄴*Rb=1Rb5。③Rl//+6。+R=9V/(0.2A)=45Q,RL〃+R=39。④由①②③④四式聯(lián)立，解出 °Rb=6.5Q,Rc=34Q,1分RL/=10Q,R：//=5Q1分⑶Pl/=I2?R/=(0.4A)2X10Q=1.6WPl//=I2?R//=(0.2A)2X5Q=0.2W1分定值電阻R1=2定值電阻R1=2R3。當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使其接入電路中的電阻達(dá)到最大阻值R2,此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為7.2W；再將滑動(dòng)變阻器的滑片移至中點(diǎn)，此時(shí)電壓表V1的示數(shù)與電壓表V2的示數(shù)之比為1:2。求：(1)滑動(dòng)變阻器的最大電阻R2與定值電阻R3的阻值之比；(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1和S2都閉合時(shí)，電阻R1所消耗的電功率；10.解：(1)設(shè)電源兩端的電壓為U,當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1,滑動(dòng)變數(shù)之比為1：2,所以圖10.解：(1)設(shè)電源兩端的電壓為U,當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1,滑動(dòng)變數(shù)之比為1：2,所以圖24阻器片在R1兩P、=7.2WR1的滑片在阻值最大端時(shí)，電路如圖1所示；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑中點(diǎn)時(shí)，電路如圖2所示。P、=7.2WR1端的電壓圖為1電源兩端電壓圖的2一半,因此R尸R+Rq。1~2 3又因?yàn)镽1=2R3，所以R2：R3=2：1。(2)因?yàn)镽1=2R3,R2：R3=2：1,所以R1=R2，因此在圖1中，R1消耗的功率P1=P2=7.2W。又根據(jù)串聯(lián)電路分壓關(guān)系可知，在圖1中電阻R1兩端的電壓U1=2U。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1和S2都閉合時(shí)，電路如圖3所示。根據(jù)串聯(lián)電路的分壓關(guān)系可知，電阻R1兩端的電壓U=-u。1 3設(shè)此時(shí)R1消耗的電功率為P1’,則有(2_八2星=3U-，解得P1’=20W。P1 2U卜57(3)若在圖3所示電路中電流I=1A,根據(jù)P1'=12R1可解得R1=P1′/12=20W/(1A)2=20Q。又因R1=2R3,所以R3=10Q。11.如圖24所示，電源電壓為12V保持不變。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S0和S1時(shí)，電流表A1的示數(shù)為0.8A；調(diào)整開(kāi)關(guān)S0、S1和S2的開(kāi)閉狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)某一狀態(tài)時(shí)，電路消耗的電功率最大為P1,電流表A2的示數(shù)為3.6A,R3消耗的功率為P2；當(dāng)電路消耗的最小功率為P3時(shí)，R1和R2消耗的總功率為P4；已知P1：P3=11：1,求:（1）R3的阻值；（2）當(dāng)S0閉合，S「S2都斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示（3）P2和P4的比值。11.解：（1）當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S0和S1時(shí)，等效電路4甲所示；可得A2數(shù)；U12VRq=—= =15Q3I0.8A1（2分）一和S,彳都閉合時(shí)乙所示，此時(shí)電路消耗的功如圖圖24圖4流為斷開(kāi)率最ti率最大為p官干路電I=3.6A+08A=4.4AT1當(dāng)開(kāi)關(guān)S0閉合,一Sy和S2都時(shí)，等效電路如圖4丙所示，此時(shí)電路消耗的功小為P3，電路中電流為I/。PL="=-=。解得：I'=0.4APU--13（1分）U3=I'R3=0.4AX15Q=6V（3）RjR2的電壓之和為U’，解得（1分）=（=（12V-6V）x0.4A-1（1分）PUIUI-^-= = 1 P UI' （U—U）/'430