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頁專題17-2比例問題知識·解讀比例問題1、步驟(1)明確電路的連接方式,對于復(fù)雜電路,要根據(jù)串、并聯(lián)電路的判斷方法確定出其連接方式。(2)根據(jù)串、并聯(lián)電路比例關(guān)系進行分析。2、基本推論對于純電阻電路:(1)串聯(lián)電路,eq\f(Q1,Q2)=eq\f(W1,W2)=eq\f(P1,P2)=eq\f(U1,U2)=eq\f(R1,R2)、eq\f(I1,I2)=eq\f(1,1);(2)并聯(lián)電路,eq\f(Q1,Q2)=eq\f(W1,W2)=eq\f(P1,P2)=eq\f(I1,I2)=eq\f(R2,R1)、eq\f(U1,U2)=eq\f(1,1)。典例·解讀類型一、串聯(lián)電路中的比例問題例1、將分別標有“12V、12W”和“12V、6W”的燈L1和L2(假設(shè)燈絲電阻不變)串聯(lián)在電路中,兩燈都發(fā)光,則下列說法中正確的是()A、通過燈L1和L2的電流之比為2∶1B、燈L1和L2的電阻之比為2∶1C、燈L2比燈L1亮D、燈L1和L2的實際功率之比為2∶1【【答案】C.【解析】兩燈串聯(lián),所以電流相等,即通過燈L1和L2的電流之比為1∶1,故A錯誤。R1=eq\f(U12,P1)=eq\f((12V)2,12W)=12Ω,R2=eq\f(U22,P2)=eq\f((12V)2,6W)=24Ω,則燈L1和L2的電阻之比為1∶2,故B錯誤。將它們串聯(lián)在電路中,兩燈都發(fā)光,由P=I2R可知燈L2比燈L1的實際功率大,故燈L2比燈L1亮,故C正確。將它們串聯(lián)在電路中,兩燈都發(fā)光,P1∶P2=R1∶R2=1∶2,故D錯誤。例2、如圖所示的電路中,電源電壓不變,開關(guān)S閉合,滑動變阻器滑片P在a端時,電流表的示數(shù)為2.4A,電壓表的示數(shù)為12V;滑片P移動到中點時,R1的電功率為P1;滑片P移到b端時,R1的電功率為P1′,且P1∶P1′=25∶9。則滑片P在中點和在b端時,R2的電功率之比為()A、1∶2B、5∶3C、25∶9D、25∶18【【答案】D.【解析】根據(jù)電路圖可知,電阻R1與變阻器R2串聯(lián),電壓表測量R1兩端電壓,電流表測量電路中的電流。設(shè)滑片流。設(shè)滑片P移到變阻器中點和b端時電路中的電流分別為I1、I2,已知P1∶P1′=25∶9,由P=I2R可得:eq\f(P1,P1′)=eq\f(I12R1,I22R1)=eq\f(I12,I22)=eq\f(25,9)。設(shè)滑動變阻器R2的最大阻值為R,滑片P在中點和在b端時,R2的電功率之比:eq\f(P2,P2′)=eq\f(I12×\f(1,2)R,I22R)=eq\f(1,2)×eq\f(I12,I22)=eq\f(1,2)×eq\f(25,9)=eq\f(25,18)。故選D。類型二、并聯(lián)電路中的比例問題例3、如圖所示,當(dāng)開關(guān)S閉合后,電流表A1和A2的示數(shù)之比為3∶2,則R1和R2的阻值之比為,R1和R2的電功率之比為?!尽敬鸢浮?∶1;1∶2.【解析】由圖可知,電流表A1測干路電流I,電流表A2測R2所在支路電流I,根據(jù)I∶I2=3∶2可知,通過R1支路電流與通過R2支路電流之比為1∶2,由I1R1=I2R2可得,R1∶R2=2∶1;兩個電阻并聯(lián),兩端電壓相等,由公式P=eq\f(U2,R)可得,P1∶P2=eq\f(U2,R1)∶eq\f(U2,R2)=R2∶R1=1∶2。類型三、電學(xué)中的綜合比例問題例4、如圖所示的電路中,開關(guān)S1閉合、S2斷開時,甲、乙是電流表,I甲∶I乙=1∶3,此時電路的總功率為P1;當(dāng)S1、S2都閉合時,甲、乙是電壓表,此時電路的總功率為P2,則下列說法正確的是()A、電阻大小之比R1∶R2=2∶1B、當(dāng)開關(guān)S1閉合、開關(guān)S2斷開時,通過R1和R2的電流之比為I1∶I2=1∶2C、當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合時,甲、乙兩電壓表示數(shù)之比U甲∶U乙=3∶1D、總功率之比P1∶P2=9∶2【【答案】D.【解析】(1)當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時,R1、R2并聯(lián),甲表測R2支路電流,乙表測干路電流,則I甲=I2,I乙=I1+I2,I甲∶I乙=1∶3,I2∶(I1+I2)=1∶3,I1∶I2=2∶1,故B錯誤。由歐姆定律得:R1∶R2=eq\f(U,I1)∶eq\f(U,I2)=I2∶I1=1∶2,故A錯誤。(2)當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時,R1、R2串聯(lián),甲表測電源電壓,乙表測R2兩端電壓,串聯(lián)電路中電流處處相等,根據(jù)歐姆定律得:甲電壓表示數(shù)U甲=I(R1+R2),乙電壓表示數(shù)U乙=IR2,U甲∶U乙=I(R1+R2)∶IR2=(R1+R2)∶R2=(1+2)∶2=3∶2,故C錯誤。(3)P1=eq\f(U2,R1)+eq\f(U2,R2),P2=eq\f(U2,R1+R2),P1∶P2=(eq\f(U2,R1)+eq\f(U2,R2))∶eq\f(U2,R1+R2)=(R1+R2)2∶R1R2=(1+2)2∶(1×2)=9∶2,故D正確培優(yōu)·訓(xùn)練一、選擇題1、如圖所示,當(dāng)開關(guān)S閉合,甲、乙兩表是電壓表時,示數(shù)之比U甲:U乙=3:2,當(dāng)開關(guān)S斷開,甲、乙兩表都是電流表時,則兩表的示數(shù)之比I甲:I乙為()A、2:1B、3:1C、2:3D、1:32、定值電阻R和小燈泡L的伏安特性曲線分別如圖所示。若將R和L串聯(lián)后接在12V的電源兩端,則R與L的電功率之比為()A、1∶5B、1∶3C、1∶2D、5∶73、兩燈L1、L2按如圖所示方式連接,L1、L2上分別標有“15V1A”“10V0.5A”的字樣,其中一燈正常發(fā)光時,L1、L2的電功率之比是(設(shè)燈絲電阻不變)()A、4∶3B、3∶4C、5∶3D、3∶24、如圖所示,電源電壓保持不變,R1=15Ω,閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2,電流表示數(shù)為0.2A;同時閉合開關(guān)S1、S2,電流表示數(shù)為0.5A,此時R1、R2的電功率分別為P1、P2.下列判斷正確的是()A、P1∶P2=2∶3R1∶R2=2∶5B、P1∶P2=2∶3R1∶R2=3∶2C、P1∶P2=3∶2R1∶R2=2∶5D、P1∶P2=3∶2R1∶R2=3∶25、(多選)如圖所示是加熱器的電路圖.設(shè)電源電壓保持不變,R1、R2均為發(fā)熱電阻絲,通過開關(guān)S1和S2的通斷組合,可得到不同加熱擋位.該加熱器最大電功率是12W,只閉合開關(guān)S1時,加熱器的電功率是8W.則下列判斷正確的是()A、該加熱器只有兩個加熱擋位B、加熱器兩個發(fā)熱電阻絲的阻值之比R1∶R2=1∶2C、加熱器功率最大時,R1與R2的電流之比為2∶1D、該加熱器功率最小電功率是8W6、如圖所示,將燈L1、L2按圖甲、乙兩種方式接在電壓均為U的兩個電路中,在甲圖中燈L1的功率為4W,在乙圖中燈L1的功率為9W.設(shè)燈絲電阻不變.下列說法中不正確的是()A、甲、乙兩圖中燈L1兩端的電壓之比是2:3B、L1、L2兩燈燈絲電阻之比是2:1C、甲圖中燈L1、L2的功率之比是2:1D、甲、乙兩圖電路消耗的總功率之比是3:2二、填空題1、已知兩電阻R1∶R2=1∶2,將它們串聯(lián)在電路中,兩端的電壓之比U1∶U2=________;在相同的時間內(nèi),兩電阻中電流做功之比W1∶W2=________;兩電阻的電功率之比P1∶P2=________;兩電阻產(chǎn)生的熱量之比Q1∶Q2=________。2、已知兩電阻R1∶R2=1∶2,將它們并聯(lián)在電路中,通過兩電阻的電流之比I1∶I2=________;在相同的時間內(nèi),兩電阻中電流做功之比W1∶W2=________;兩電阻的電功率之比P1∶P2=________;兩電阻產(chǎn)生的熱量之比Q1∶Q2=________。3、兩定值電阻甲、乙中的電流與電壓關(guān)系如圖所示?,F(xiàn)將甲和乙并聯(lián)后接在電壓為6V的電源兩端,則通過甲、乙兩電阻的電流之比為________,甲、乙兩電阻兩端電壓之比為________,甲、乙兩電阻的電功率之比為________。4、將R1=12Ω、R2=6Ω的兩電阻串聯(lián)在某一電源上,R1、R2的電功率之比P1∶P2=________,此時電路的總功率為P;再將它們并聯(lián)后接在同一電源上,電路的總電阻R′=________,此時電路的總功率為P′。則P∶P′=________。5、如圖甲所示的電路中,電壓表V1和V2的示數(shù)之比為1∶3,則定值電阻R1∶R2=________;若將電阻R1、R2改接在如圖乙所示的電路中,則電流表A1、A2的示數(shù)之比為________,在相同的時間內(nèi)R1、R2消耗的電能之比為________。6、如圖所示,電源電壓為9V且保持不變,閉合S時,電壓表的示數(shù)為5.4V,電流表的示數(shù)為0.6A,則R1=________Ω,R1、R2消耗的電功率之比為________.7、在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。當(dāng)開關(guān)S閉合,甲、乙兩表為電壓表時,兩表的示數(shù)之比U甲:U乙=5:3,則R1:R2=________;當(dāng)開關(guān)S斷開,甲、乙為電流表時,兩表示數(shù)之比是I甲:I乙=________。8、如圖所示,電源電壓不變,當(dāng)開關(guān)S閉合時,電流表的示數(shù)為0.8A。開關(guān)S斷開后,電流表的示數(shù)改變了0.5A。則R1與R2的阻值之比為_____。9、如圖所示的電路中,電源電壓保持不變R1=15Ω,閉合S1、S2,斷開S3時,電流表示數(shù)為0.4A,則此時R1兩端的電壓為______V.當(dāng)S1、S2、S3都閉合時,R
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