2024年中考物理解題方法復(fù)習(xí)講義-電學(xué)壓軸題的常見解法

電學(xué)壓軸題的常見解法

解題方法

1.解題步驟

第一步，審題。在審題時我們需要做到以下幾點(diǎn)：⑴明白題目涉及的物理儀器的工作原理；⑵明白題目描述

的過程分為幾種狀態(tài)(可能會通過開關(guān)的通斷或者滑動變阻器的變化來判斷)。

第二步，畫出各個狀態(tài)下的電路圖。(畫出電路的串并聯(lián)形式；標(biāo)出電表所測量的對象；將各個狀態(tài)下的已知

量在電路圖中標(biāo)出。)

第三步，根據(jù)各個狀態(tài)的電路圖和已知條件列出關(guān)于電阻或者電源電壓的方程式(因為電學(xué)中電阻和電源電壓

一般不變，所以我們列方程時最好用這兩個物理量作為未知量)。

第四步，解出方程中的電阻或者電源電壓，繼而求解題中的物理量。

2.實例分析

如圖H-1所示，電源兩端電壓不變。當(dāng)只閉合開關(guān)Si時，電流表的示數(shù)為電壓表的示數(shù)為力,電阻Ri的

電功率為.Pi；當(dāng)開關(guān)Si、S2、S3都閉合時，電流表的示數(shù)為121,電壓表的示數(shù)為U；當(dāng)只閉合開關(guān)S2時,電阻.R3

的電功率為0.64W,已知:誥="求：

U4124

(1)電阻.R2與R3之比；

(2)電阻％的電功率

分析

當(dāng)只閉合開關(guān)Si時.等效電路圖如圖11-2(a)所示；

當(dāng)Si、S2、S3都閉合時，等效電路圖如圖11-2(b)所示；

當(dāng)只閉合開關(guān)S2時，等效電路圖如圖11-2(c)所示

圖11-1

圖11-2

u

②聯(lián)立①②解

U-/式2+&)-R1+&-4?5/2-R1+R2R1+R3

U

11/?.+/?2R7+R?5

得為出2卡3=6:2:3,又？=/|與，P3G3R3,p=-7}-==7

/3(J+n2o

解得Pl=0.5Wo晨樂；

答案

(1)2：3(2)0.5W

典例精講

J列題1

如圖11-3所示的電路中，電源電壓為6V且保持不變，滑動變阻器Ri標(biāo)有“50。2A”字樣。

⑴將滑片P移到最右端，閉合Si,斷開S2,,求電流表的示數(shù).A。

(2)保持滑片P在最右端，閉合Si、S2,電流表示數(shù)I=5/1,求R2的阻值。

(3)將滑片P移至某一位置，閉合Si、S,電流表示數(shù)為0.68A,求此時滑動變阻器接入電路的阻值。

思路提ZF圖11-3

本題考查多種狀態(tài)下的電路的計算，需要我們先根據(jù)題目的不同要求，畫出不同狀態(tài)的電路圖，然后再根據(jù)

串、并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計算。

。例題2_________________________________________

在如圖11-4所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻.&為20Q。閉合開關(guān)S,滑動變阻器式3的滑片在b端

時，電壓表的示數(shù)為3V；滑片移到中點(diǎn)時，電流表的示數(shù)為0.45A；滑片移到a端時，電壓表的示數(shù)為9V。求：

(1)電阻Ri的阻值；o0

⑵滑動變阻器R3的最大阻值；-*1—

(3)電源電壓U。6

思路提示

因為電源電壓不變，所以我們可以根據(jù)不同狀態(tài)列出不同的電源表達(dá)形式，然后結(jié)合電阻特點(diǎn)聯(lián)立方程即

◎例題3

如圖11-5所示，電源電壓保持不變，小燈泡L標(biāo)有“6V3W”的字樣，滑動變阻器Ri的阻值變化范圍為0~20

Q,定值電阻，&的阻值為10。。(燈絲的電阻不隨溫度變化)

(1)小燈泡L的阻值為多少？

(2)當(dāng)S、Si和S2都閉合，滑動變阻器的滑片滑到a端時，小燈泡L剛好正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)為多

(3)當(dāng)滑動變阻器的滑片滑到b端，并保證電流表有示數(shù)時，開關(guān)應(yīng)怎樣閉合或斷開才能使電路的總功率最

小，該最小功率為多少？I-I工

圖11-5

思路提小

⑴直接利用電功率的公式計算電阻；⑵因為燈泡正好發(fā)光，所以可以得出此時電路中的電流和電壓，最后利

用并聯(lián)電路的電流規(guī)律求解即可；(3)電源電壓不變，總功率最小則要求電阻最大。

0例題4_______________________________________

小波的媽媽為了改善早餐的營養(yǎng)，買了一臺全自動豆?jié){機(jī)。表11-1是這個豆?jié){機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。圖11-6(a)

展示了豆?jié){機(jī)的主要結(jié)構(gòu)：中間部位是一個帶動刀頭的電動機(jī)，用來將原料進(jìn)行粉碎打漿；外部是一個金屬圓環(huán)

形狀的電熱管，用來對液體加熱煮沸。圖ll-6(b)是豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){的過程中電熱管和電動機(jī)交替工作

時的“P-t”圖像。

請解答下列問題：

(1)豆?jié){機(jī)正常加熱時的電流是多少？

(2)豆?jié){機(jī)正常加熱時電熱管的電阻是多少？

(3)豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，總共消耗的電能是多少？

表11-1

型號SYL-624

額定電壓220V

頻率50Hz1

電動機(jī)功率120W、

68IQ12Armin

加熱功率1210W

(b)

容量1000mL圖11-6

思路提不

(1)直接根據(jù)電功率的計算公式計算出電流和電阻；⑵分析圖(b)得出豆?jié){機(jī)正常工作一次需要加熱的時間和

電動機(jī)工作的時間，然后分別乘以對應(yīng)的功率就是消耗的電能。

。例題5_______________________________________

圖11-7所示是一種造型可爰的迷你風(fēng)扇，這種小風(fēng)扇使用的電動機(jī)的額定電壓為3V,正常工作時通過線圈的

電流為0.5A,線圈電阻約為1。,試求這種迷你風(fēng)扇正常工作10分鐘，(1)電風(fēng)扇消耗的電能；(2)電動機(jī)產(chǎn)生的熱

量；(3)若電動機(jī)被卡住時電動機(jī)的線圈不能轉(zhuǎn)動，此時電動機(jī)線圈可以看成一個定值電阻，它消耗的電能全部用

來產(chǎn)生熱量，請計算電動機(jī)被卡住10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量，并說明電動機(jī)被卡住時為什么容易被燒壞。

?思路提示3""

(1)電風(fēng)扇消耗的電能等于電流做的功，直接用求功公式計算；(2)熱量可以用焦耳定律計算；(3)電動機(jī)卡住

后，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，可以用焦耳定律計算。

C例題6_______________________________________

科技小組的同學(xué)設(shè)計了如圖11-8(a)所示的恒溫水箱溫控電路(設(shè)環(huán)境溫度不高于20℃),由工作電路和控制電

路組成。工作電路中的電熱器上標(biāo)有“220V2000W”的字樣；控制電路中熱敏電阻Ri作為感應(yīng)器探測水溫，置于

恒溫水箱內(nèi)，其阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖11-8(b)所示，&為滑動變阻器。電磁鐵產(chǎn)生的吸引力F與控制電路

中電流I的關(guān)系如圖H-8(c)所示，銜鐵只有在不小于4.5N吸引力的作用下才能被吸下。閉合開關(guān)S(不計繼電器線

圈的電阻)。

(1)用電熱器給恒溫箱中50kg的水加熱，正常工作20mm時，水溫由20℃升高到30℃,求電熱器的加熱效

率?［水的比熱容。c=4.2X1。3"(kg'℃)］

(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器，使七=2500,,為了把溫度控制在30℃左右，設(shè)定在水溫低于30℃時自動加熱，在水

溫達(dá)到30℃時停止加熱，求控制電路中的電源電壓U是多少？

(3)設(shè)控制電路中電源電壓U不變，將水箱中水溫由30℃的恒溫調(diào)節(jié)到25。。的恒溫，求此情況下滑動變阻器

接入電路中的阻值是多少？

V?2SW50104)150X02541

(a)(b)(C)

圖11-8

思路提不

⑴加熱效率是一個比值，為水吸收的熱量除以電熱器消耗的電能。(2)圖(b)將水溫和電阻有機(jī)結(jié)合起來，圖

⑹把電流和力有機(jī)結(jié)合起來，所以電路中電阻和電流的信息可以從圖(b)和圖(c)中對應(yīng)位置分析。(3)先求出此時

的總電阻，然后根據(jù)圖(b)的信息分析出熱敏電阻阻值，用總電阻減去熱敏電阻的阻值就是滑動變阻器的阻值。

針對訓(xùn)練

1.在如圖11-9所示的電路中，電源電壓不變，電阻.用的阻值為20Qo當(dāng)斷開開關(guān)Si和Sz,閉合開關(guān)S3

時，電流表的示數(shù)為0.50A;當(dāng)斷開開關(guān)S2.閉合開關(guān)Si、S3時，電流表的示數(shù)為0.90A,求：

⑴電阻Rz的阻值；$

(2)斷開開關(guān)8和S3,閉合開關(guān)S2時，加在電阻&兩端的電壓。|士?Y

圖11-9

2.如圖11-10所小,電源電壓怛定,/?2=6優(yōu)R3=120,滑動變阻器Ri的滑片P滑到中點(diǎn),當(dāng)開關(guān)S］、S2sS

3都閉合時，電流表A的示數(shù)為3A；當(dāng)開關(guān)Si閉合,S2,S3都斷開時，電流表A的示數(shù)為0.6A.求：

(1)電源電壓；-二［*

⑵滑動變阻器Ri的最大阻值；戶網(wǎng)

(3)當(dāng)S1、S3閉合,S2斷開時,電路消耗的總功率。

圖11-10

3.如圖11-11所示，電源電壓恒定不變，小燈泡L上標(biāo)有“6V3W”字樣，滑動變阻器R最大阻值為36。，燈泡

電阻不隨溫度變化。閉合S、Si、S2,當(dāng)滑動變阻器滑片位于最右端時，電壓表示數(shù)為3V；閉合S、Si,斷開

S2,當(dāng)滑動變阻器滑片位于最左端時，燈泡正常發(fā)光。求：

(1)電源電壓；

⑵Ro的阻值。

圖11-11

4.科技小組的同學(xué)設(shè)計了一個多檔位的電熱器模型，電路實物連接示意圖如圖11-12所示，電路中電源兩端電

壓保持不變，滑動變阻器的最大阻值為Roo將滑動變阻器的滑片P置于B端，且只閉合開關(guān)Si時，電壓表Vi

的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)I1為0.2A；將滑動變阻器的滑片P置于中點(diǎn)M.斷開開關(guān)Si,閉合開關(guān)S2時.電壓表

Vi的示數(shù)為沙，電流表的示數(shù)為I2,R2消耗的電功率P2為2.7W。

(1)求電流表的示數(shù)12;

(2)求電阻Rz的阻值；

⑶將滑動變阻器的滑片P置于A端，閉合開關(guān)Si和開關(guān)S2時，電壓表V2的示數(shù)為3U,求此時，心消耗

的電功率.Pio

圖11-12

5.如圖11-13所示電路中，電源電壓6V恒定，電流表的量程為0-0.6A,電壓表的量程為。?3V,燈L和L2的

規(guī)格分別為“6V1.8W”和“6V1.2W”,滑動變阻器R的規(guī)格為“5001.5A”，不計溫度對燈絲電阻的影響。求：

(1)燈Li和L2的電阻分別為多少？

⑵滑動變阻器的滑片P放在a端時閉合開關(guān)Si、Sz、S3后，電流表的讀數(shù)是多少？

⑶若只閉合開關(guān)Si、Sz,且要求電路元件安全使用，在滑片移動過程中，求整個電路消耗的最小功率。

圖11-13

6.如圖11-14所示,電源電壓恒定不變,電阻Ri的阻值為20。，滑動變阻器的最大阻值R2為40Q，小燈泡的額

定電壓為18V，燈絲電阻不隨溫度改變而發(fā)生變化，閉合開關(guān)S.

當(dāng)開關(guān)Si、S2都斷開時，滑動變阻器的滑片P移動到中點(diǎn)時，電流表的讀數(shù)為0.3A；當(dāng)開關(guān)Si、S2都閉

合時，滑動變阻器的滑片P移動到最右端時，電流表的示數(shù)為0.9A,求：

(1)電源電壓是多少？

(2)當(dāng)開關(guān)Si、S2都斷開時，通電Imin,電路中產(chǎn)生的最大熱量是多少？

(3)當(dāng)開關(guān)8、S2都閉合時，滑動變阻器的滑片P移動到最右端時，請你分析這是一個什么電路，并畫出該

電路的最簡化電路圖。

(4)小燈泡的額定電功率是多少？

7.有一種半導(dǎo)體材料的電阻值隨著溫度的變化而明顯改變，用這種材料制作的電阻稱為熱敏電阻。如圖11-15

(a)所示是某熱敏電阻R的阻值隨溫度變化的圖像，小馬同學(xué)用該熱敏電阻R和電壓表設(shè)計了一只測量范圍為(0?

100。。的水溫表，圖11-15(b)為這個水溫表的原理圖，圖中的電壓表的量程為0-3V；定值電阻.&的阻值為100Q,

要求當(dāng)水溫達(dá)到10CFC時，電壓表的示數(shù)達(dá)到最大值。請完成下列小題。

MMs

s

u??M

口I1

wt■n

3(KiS。e■s

a■s

fi口Sl!

2(X1SK9■n

s

目■

口1u

g?

=us

(a)

圖11-15

⑴根據(jù)圖像回答該熱敏電阻在100。。時的電阻值為多大？

(2)電源電壓為多大？

(3)當(dāng)水溫達(dá)到100。。時，電源消耗的總功率是多少？

(4)通過計算說明水溫表刻度盤上的(0。。應(yīng)該與電壓表刻度盤的什么位置對應(yīng)?

8.“家電下鄉(xiāng)”政策是積極擴(kuò)大內(nèi)需，提高農(nóng)民生活質(zhì)量的重要舉措。小明家也添置了一臺電熱水壺，圖11-16

是這臺電熱水壺的銘牌，假設(shè)電熱水壺的阻值不變。求：

(1)這個電熱水壺正常工作時的電阻為多少歐？

(2)這個電熱水壺正常工作600s所消耗的電能為多少焦？

(3)若電熱水壺實際工作電壓為110V,要燒開同樣一壺水，所需時間是電熱水壺正常工作時的多少倍？

電熄水業(yè)的馀,*

/------------------\

220V

勉率50Hz

做定功率總OW

8ft2L

圖11-16

9.電動機(jī)是一種使用廣泛的動力機(jī)械，它內(nèi)部的線圈有一定的電阻，我們可以將其看作是一個沒有電阻但兩端

有一定的電壓Ui的線圈M(理想的電機(jī))與一個電阻r串聯(lián)，如圖11-17所示。從能量轉(zhuǎn)化的角度看，電動機(jī)主要

是通過線圈M把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，還有一部分在電阻r中以產(chǎn)生熱量的形式散失掉，把該電動機(jī)接在電壓為U=

220V的電路兩端，如果通過電阻r中的電流為5A,求：

⑴這臺電動機(jī)每分鐘消耗的電能是多少？

(2)若這臺電動機(jī)線圈的電阻是4。，則線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量為多少?

(3)這臺電動機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功是多少？

(4)這臺電動機(jī)的機(jī)械效率為多少？

10.圖11-18為小穎同學(xué)設(shè)計的電熱水器的原理圖，該電熱水器具有加熱、保溫功能。由電磁繼電器(線圈電阻

不計)、熱敏電阻R、保護(hù)電阻R。、電壓恒為6V的電源力、導(dǎo)線等組成控制電路，為圖11-18(a)所示。當(dāng)電磁

鐵線圈中的電流KWmA時，繼電器上方觸點(diǎn)和觸點(diǎn)c接通；當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I>10mA時,電磁鐵的銜鐵被

吸下，繼電器下方觸點(diǎn)和觸點(diǎn)a、b接通。熱敏電阻中允許通過的最大電流Io=15mA,,其電阻R隨溫度變化的規(guī)

律如圖11-18(b)所示，熱敏電阻和加熱電路中的三只電阻.匕、R2、R3均置于儲水箱中。已知％=33。,=66。,

R3=154/2,U2=220%

⑴銜鐵被吸下時，加熱電路的總電阻是多大？

⑵保溫狀態(tài)下，若加熱電路的發(fā)熱功率等于熱水器散熱功率的80%,求10分鐘內(nèi)熱水器散失的熱量。

(3)為使控制電路正常工作，保護(hù)電阻島0的阻值至少為多大?若扁為該值，銜鐵剛好被吸下時儲水箱中水溫

是多少？

1020JO41)5060TO?>901TC

(b)

圖11-18

11.如圖11-19(a)所示，在2015年某工廠研發(fā)了一種新型材料，并對該材料能承受的撞擊力進(jìn)行測試。在測試

時將材料樣品(不計質(zhì)量)平放在壓力傳感器上，閉合開關(guān)S,由靜止自由釋放重物，經(jīng)撞擊后樣品材料仍完好無

損。從重物開始下落到撞擊樣品的這個過程中，電流表的示數(shù)I隨時間t變化的圖像如圖11-19(b)所示，壓力傳感

器的電阻R隨壓力F變化的圖像如圖11-19(c)所示。電源的電壓為24V,定值電阻Ro=10。。求：

(1)在重物下落的過程中，壓力傳感器的電阻是多少？

⑵在撞擊過程中，樣品受到的最大撞擊力是多少？

O**

尿力傷強(qiáng)冷

圖11-19

典例精講

例題1

【答案】解：⑴電流表的示數(shù)為4=*=黑=0/2A;

尺1bulz

(2)由/=%+12>,則通過定值電阻的電流為12=5/1-I=%=4X0.12A=0.484,

由歐姆定律I=定值電阻R的阻值為R2=苫=急=12.50;

K2/2U./toA

⑶通過滑動變阻器的電流為IJ=1'_12=。.684-0.48A=0.2A,滑動變阻器接入電路的電阻為七,=鄉(xiāng)=

=30/2。

答:⑴電流表的示數(shù)為0.12A;

⑵定值電阻R2的阻值為12.5Q;

(3)滑動變阻器接入電路的電阻為30Q

例題2

【答案】解:P在b端時.電路圖為圖29(a)所示，則有U=?(%+/?2+R3)……①,

P在a端時，電路圖為圖29(b)所示，則有U=?(七+7?2)……②,

因為U不變，所以R1+R2+R3=3(R1+七2),即R3=2(%+7?2)……③

P在中點(diǎn)時，電路圖為圖29中(3)所示，則有U=0.454x(%+&+|氏3)……④

③代入④式得U=0.454x(Ri+/?2+%+/?2)=0.94X(%+/?2)...⑤，

凡是！R,I

e*0

圖29

因電源的電壓不變，所以由②⑤兩式可得在⑹+&)=0.9/1x(%+/?2),即=094

解得k=10/2；R3=2(%+R2)=2x(1012+20。)=60Q;U=急x(10。+20。)=27兀

答:⑴電阻Ri的阻值為10Q;

(2)滑動變阻器R3的最大阻值為60Q;

(3)電源電壓為27V。

例題3

【答案】解:⑴燈泡的電阻k=￡=黑=12優(yōu)⑵S、Si和S2都閉合，滑動變阻器的滑片滑到a端時的等

效電路圖如圖31(a)所示，

此時燈泡剛好正常發(fā)光，則電源電壓U=U=6匕流過燈泡的電流/I=今=誓=0.54

1UloV

流過電阻R2的電流b=^~=7TT=0.64電流表示數(shù)I=h+12=0.5/+0.6A=1.1A;

尺21UJZ

(3)因為%>&,由電路圖知，當(dāng)開關(guān)S閉合，Si閉合，S2斷開，滑片滑到b端時電路電阻最大，電路消耗

的功率最小，等效電路圖如圖31(b)所示，此時電路功率P=/=黑三=1.125加。

答:⑴小燈泡L的阻值是12Q(2)電流表的示數(shù)為1.1AO(3)當(dāng)開關(guān)S閉合,Si閉合,S2斷開，滑片P滑到b

端時電路電阻最大，電路消耗的功率最小;最小功率是1.125WO

-0—

—<=>------0-

------*1-----0-

(a)(b)

圖31

例題4

【答案】解:(1)由P=UI可得,豆?jié){機(jī)正常加熱時的電流A=?=景=5.54;

(2)由/=(可得，豆?jié){機(jī)正常加熱時電熱管的電阻治=￡=鬻=400;

(3)由乙圖可知：加熱時間ti=9mm=540s,電動機(jī)工作時間t2=2min=120s,

加熱消耗的電能%=Pit!=1210WX540s=6.534X105J,

電動機(jī)工作消耗的電能勿2=P2t2=120Wx120s=1.44xlO4J,

545

豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){總共消耗的電能W=W1+W2=6.534x10/+1.44x10/=6.678x107o

答：⑴豆?jié){機(jī)正常加熱時的電流是5.5A；

(2)豆?jié){機(jī)正常加熱時電熱管的電阻是40。；

(3)豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，總共消耗的電能是6.678x105/,

例題5

【答案】解:⑴工作時間t=10min=600s,則電動機(jī)消耗的電能W=Ult=3VxO.5Ax600s=900J。

2

(2)根據(jù)焦耳定律可知，線圈上產(chǎn)生的熱量Q=IRt=(0.54)2*1。x600s=150/o

⑶線圈卡住無法轉(zhuǎn)動，通過電動機(jī)的電流廠=￡=5=34根據(jù)焦耳定律可知，線圈上產(chǎn)生的熱量Q'=〃Rt

=(34)2*iox600s=5400/c由于線圈卡住無法轉(zhuǎn)動，電能無法轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因

此產(chǎn)生大量的熱，溫度迅速升高，會損壞電機(jī)。

答:(1)電風(fēng)扇消耗的電能為900J;⑵電動機(jī)產(chǎn)生的熱量為150J；(3)電動機(jī)被卡住10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為54

00J；線圈卡住無法轉(zhuǎn)動，電能無法轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此產(chǎn)生大量的熱，溫度迅速升

高，會損壞電機(jī)。

例題6

【答案】解：(1)水吸收的熱量：

Q=cmAt=4.2X103J(kg-℃)x50kgX(30℃-20℃)=2.1x106/;;電熱器消耗的電能W=Pt=2000

吸1m

Wx20x60s=2.4xl06J,電熱器的加熱效率『曾x100%=:晨;x100%=87.5%;

(2)當(dāng)水溫達(dá)到30℃時停止加熱,由圖11-8(b)可知，熱敏電阻的阻值Ri=50。,則根據(jù)串聯(lián)電路的總阻值等

于各電阻之和可知：電路中的總電阻七=%+Ri=50Q+250Q=300Q,銜鐵受到4.5N的吸引力，由圖11-8(c)可知,

控制電路中電流.1=150mA=0.15A,由歐姆定律得：電源電壓U=lRa=0.1571x300Q=45V;

(3)將水箱中水溫由30℃的恒溫調(diào)節(jié)到25℃的恒溫，即將啟動的溫度調(diào)低，則由圖11-8(b)知熱敏電阻的阻值

為REI'=80。，

由1=有匕內(nèi)可知，此情況下滑動變阻器接入電路中的阻值3一口,=懸一800=3000-800=220

Qo

答:⑴電熱器的加熱效率為87.5%;

(2)控制電路中的電源電壓U是45V；

(3)此情況下滑動變阻器接入電路中的阻值是220Q。

針對訓(xùn)練

1.【答案】解:(1)當(dāng)斷開開關(guān)S1和S2，閉合開關(guān)S3時，電路中只有電阻R1,而A=0.504R1=20優(yōu)所以

電源電壓U=。Ri=0.50Ax20Q=10Vo

斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)Si和S3時.電阻％和R2并聯(lián)，電流表測量的是干路中的總電流，而I=0.90A,所以

通過電阻R2的電流Z2=/-/i=0.90A-0.50A=0.40A,電阻R2的阻值&=-=怒；=25。。

U.4UA

(2)斷開開關(guān)Si和S3，閉合開關(guān)S2時,電阻電和R2串聯(lián),電=20。,&=250,,則電路中的總電阻R=%

+=20。+25/2=45優(yōu)

電路中的電流/田=?=*=則電阻Ri兩端的電壓力==Jx20。?4.4人

答:(1)電阻R2的阻值為25Q

(2)斷開開關(guān)Sx和S3，閉合開關(guān)S2時，加在電阻Ri兩端的電壓為4.4V.

2.【答案】解:(1)當(dāng)開關(guān)Si、Sz、S3都閉合時,Rz、R3并聯(lián);由白=去+?得心=要黑=4優(yōu)U=

R?2°3夕卜6/2+1212

夕卜

/R=3AX4。=127;

外外

(2)當(dāng)開關(guān)Si閉合S2、S3都斷開時,Ri、R2串聯(lián)，由/=9得R田=產(chǎn)=冷=20優(yōu)所以%=1田—

R中Zfi0.6A\中/

(20Q-6Q)X2=28Q。

(3)當(dāng)Si、S3閉合S2斷開時,只有R2工作，所以P總=冬=曙=24k

1\，2OJ2

答：(1)電源電壓為12V;⑵滑動變阻器的最大阻值為28Q;(3)電路消耗的總功率為24W。

2

U2

3.【答案】解：(1)燈泡的電阻氏=/=篝=12Q;

當(dāng)閉合S、Si、S2,滑動變阻器滑片位于最右端時，電路圖如圖32(a)所示，電路中的電流1=勺=釜=0.2

5A,電源的電壓U=/(1+R)=0.254x(120+36Q)=12V;

(2)閉合S、Si,斷開S2,當(dāng)滑動變阻器滑片位于最左端時，電路圖如圖32(b)所示，燈泡正常發(fā)光，電路中

的電流/'=?=警=0.5A&兩端的電壓Uo=U—Ui=12U—6U=6匕&=華=照=12。

U161/1U.5A

答:⑴電源電壓為12V;

⑵Ro的阻值為12QO

—?~[—0—1

——.i_I

<a>(b)

圖32

4.【答案】解：將滑片P置于變阻器的B端，且只閉合開關(guān)Si時.等效電路如圖33(a)所示;滑片P置于變阻

器的中點(diǎn)M,且只閉合開關(guān)S2時，等效電路如圖33(b)所示；將滑片P置于變阻器的A端，且開關(guān)Si、S2都閉

合時,等效電路如圖33(c)所示。

Ar—|~czh-Ar-r—cb—

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圖33

3

(1)由圖(a)得八=卷……②，由圖(b)得:七=轉(zhuǎn)=券……,②

則四若得:.=4x爺=|；又/]=0.24故I2=0.3A;

CLTCL6Z.12KQ3U3

(2)由圖(b)得A?=今=2*=300;

，21U.JA)

⑶由圖⑹、圖(c)得/=3U—汐=泡則需=3=3狽吟=/，即Ro=|夫2=20。,由圖(b)得，電源電壓

44——UZ55

24

=12(R2+—)=0.34x(30Q+10Q)=12V,由U與=3U=12U得U=4V,由圖(a)得U1=U^.-U=3U—U=

U22

2U=8匕則%=}=*=40。,此時Ri消耗的電功率P=/=Mk3.6W

u.ZAHI40J2

答：⑴求電流表的示數(shù)七=0.371;

(2)求電阻R2的阻值為30Q;

⑶將滑動變阻器的滑片P置于A端，閉合開關(guān)Si和開關(guān)S2時，電壓表V2的示數(shù)為3U,此時取消耗的電

功率Pi=3.6憶

22

U2U2

5.【答案】解:⑴L]、L2的電阻分別為%=詈=篝=20。,&=詈=禺=3012;

湯稀

⑵滑片P放在a端時，閉合開關(guān)Si、Sz、S3后,電路為兩燈泡并聯(lián)，電流表測量干路電流1=11+12=^-+

K1

U6V,6VcLA

—=------1------=0.5Z;

R220。30。

(3)J與滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)P=UI可知，電路的最小功率取決于電流的大小；

當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻為零時，電路中電流最大，電路中的電流為r=黑=0.3X<0.64<1.54所

以電流表、滑動變阻器始終安全。

當(dāng)滑動變阻器的阻值全部接入時，電路的電流為I最小=高=54

H十K1bUJz+ZUJz35

滑動變阻器分得的電壓為U..=I..R=祗4x500?4.3V>3V,所以滑動變阻器不能全部接入電路，即滑

R加水加水35

動變阻器分得的電壓為UR=3U時,電路中的電流最??；

此時燈泡分得的電壓為U1^U-UR=6V-3V=3匕電路中的電流為/〃=占=?=0.154整個電路消耗的

K]Z.US2

最小功率p=ui"=6VxO.15A=0.9Wo

答:(1)燈Li和L2的電阻分別為20Q和30Q;

(2)滑動變阻器的滑片P放在a端時，閉合開關(guān)Si、S2、S3后電流表的讀數(shù)為0.5A;

(3)若只閉合開關(guān)Si、Sz,且要求電路元件安全使用，在滑片移動過程中整個電路消耗的最小功率為0.9W。

6.【答案】解:(1)當(dāng)S閉合,Si、S2都斷開,滑動變阻器的滑片在中點(diǎn)時，等效電路圖如圖34(a)所示，電路

總電阻R=%+￡=20。+手=402電源電壓U=IR=0,3Ax40Q=12V;

(2)電路中元件均為純電阻，由公式Q=W="t可知，只有當(dāng)電路中電阻最小時，電路中產(chǎn)生的熱量最多；

由電路圖知，當(dāng)S閉合，S1、S2都斷開，滑片在最左端時，電路電阻最小，通電Imin電路產(chǎn)生的最大熱量

Q=w=-t=x60s=432力

<R120?！?/p>

(3)當(dāng)開關(guān)Si、S2都閉合，滑動變阻器的滑片P移動到最右端時，電路中Ri發(fā)生短路，電路是一個由燈L

和滑動變阻器R2組成并聯(lián)電路，最簡化電路如圖34(b)所示。

⑷在并聯(lián)電路中，電流表測干路電流I'=0.9A,通過滑動變阻器R2的電流6=?=嵯=0.34通過燈泡的電流

11=I'-I2=0.94-0.34=0.64,燈泡的電阻/?,=-=—=20/2,

IL0.671

U2

燈泡的額定功率?.,=/=端=16.2W。

而RL20。

答:⑴電源電壓是12V;⑵當(dāng)開關(guān)Si、S2都斷開時.通電Imin,電路中產(chǎn)生的最大熱量是432J;(3)電路圖如圖

34(b)所示；(4)小燈泡的額定電功率是16.2W。

~cb,

咫用

(a)

圖34

7.【答案】解:(1)由圖可知,當(dāng)溫度為100℃時,電阻為100Q;

⑵水溫100℃時,電壓表的示數(shù)為3V.電路中的電流/=空=就=0.034

KQ1UUJ2

電源的電壓U=/(R+Ro)=0.034x(100。+100/2)=6V;

⑶消耗的總功率.P=UI=6VxO.O3A=0.18W;

(4)水溫在0℃時,由圖像可知R'=400。,電路中的電流r=-^―=—^―=0.012A,

K+KQ4(JUJ2+1UUJ2

電壓表的示數(shù)uo'=I'R0=0.012/1X100/2=1.2匕

答:(I)該熱敏電阻在100℃時的電阻值為100。；

(2)電源電壓為6V;

(3)當(dāng)水溫達(dá)到100℃時，電源消耗的總功率是0.18W;

(4)水溫表刻度盤上的0℃應(yīng)該與電壓表刻度盤的1.2V對應(yīng)。

8.【答案】解