初中物理電學(xué)大題

叮叮小文庫(kù)電學(xué)大題1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P置于A端，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；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U1U1= 78 ，U2U2= 32，R2=9W 。（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)。R1 A BPS1S2S3V2V1圖20R3I2R1R2UR1R3UR2U1U2U1U2IR3R1UR2P1I11解： 1分（1） 1分 1分 1分（2） 1分 1分圖24R3S1SR1V1V2A1PR2AB2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)S、S1，當(dāng)滑片P移至滑動(dòng)變阻器R2的A端時(shí)，電壓表V1的示數(shù)為U1，電壓表V2的示數(shù)為U2，電流表A的示數(shù)為I1，滑動(dòng)變阻器R2消耗的電功率P2為3W。當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S，將滑片P移至滑動(dòng)變阻器R2的中點(diǎn)時(shí)，電壓表V1的示數(shù)為U1，電壓表V2的示數(shù)為U2，電流表A的示數(shù)為I2。閉合開(kāi)關(guān)S、S1，當(dāng)滑片P移至滑動(dòng)變阻器R2的B端時(shí)，電流表A的示數(shù)為I3，電阻R3的電功率為P3。已知U1U1，U24U2。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)變阻器滑片P，電路所消耗的最小電功率Pmin 。（結(jié)果保留1位小數(shù)）36題答（圖2） I2R1R2/2R3U2UU136題答（圖3） P3 R3UI3U1 U2R2R3UI1P2 36題答（圖1） 2解：當(dāng)P在A端，閉合S、S1時(shí),等效電路如圖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。 （1分）解可得：2R1=9R2 （1分）電源電壓不變，有：由可得：R2=3R3 （1分）聯(lián)立解得：（1分）36題答（圖4） IR1R2R3U （1分）3如圖18所示的電路中，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。 - +30.6ASL+電源 - +315V1S1S2 - +315V2R3R2圖183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)A，如圖（1）開(kāi)關(guān)S、S1閉合，S2斷開(kāi)，P位于右端時(shí)，如圖（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S2閉合，S1斷開(kāi)，如圖（3）開(kāi)關(guān)S、閉合，S1、S2斷開(kāi)，如圖（4）U2圖（1）LI1=0.6AR3AU1U2圖（2）LI2R3=20U1U2圖（3）LI3R2U1I4R3R2L圖（4） （1）（2） （3）圖274如圖27所示電路中，電源兩端的電壓和燈絲的電阻均保持不變，定值電阻R1=25W。只閉合開(kāi)關(guān)S1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，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41。求：（1）燈絲的電阻R燈；（2）電源兩端的電壓U；（請(qǐng)畫(huà)出相關(guān)的等效電路圖）4.解：（1）只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。 只閉合開(kāi)關(guān)S3時(shí)，電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。 1分圖1P額R燈UI額圖2P實(shí)R燈UIR1R2圖4R1ULR2A圖3R1UA由題意可知 ，所以I額=4I 1分同時(shí)對(duì)于圖1、2所示的兩電路狀態(tài)有I額R燈=I（R1+ R2+ R燈） 1分保證R1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小；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，解得R2+R燈=25W 1分聯(lián)立上述三式，可解得：R燈=12.5W， R2=12.5W。 1分（2）對(duì)圖2所示電路狀態(tài)有P2=I2R2=0.5W，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燈）=0.2A（25W+12.5W+12.5W）=10V。 1分5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V2的示數(shù)為U2，電流表示數(shù)為I2，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：(1)電流I1與I2的比值；(2)電源兩端的電壓U；(3) 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）S2S1PR2R121圖195 解：當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片P位于A點(diǎn)時(shí)，等效電路如圖19甲所示；當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片P位于B點(diǎn)時(shí)，等效電路如圖19乙所示；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)，等效電路如圖19丙乙所示。（1分）UR2甲P1=4WR1R2RAUU2=8vU1=10vI1R1R2RBUU2U1I2P2=2.5W乙I3R1U丙UR2圖19由圖19甲、乙得：=（1分）I1=0.5A I2=0.25AU2=10V（1分）= 解得：U=12V（1分）R2=R1=（1分）由圖19丙得：P2=W（1分）（其他解法正確的，均可相應(yīng)得分）6如圖21所示，電源電壓保持不變。只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電壓表V的示數(shù)為U1，電阻R1消耗的功率P1為1.8W；只閉合開(kāi)關(guān)S2、S3時(shí)，電壓表V的示數(shù)為U2，電流表A1和A2的示數(shù)分別為I 1和I 2；所有開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，電流表A 2的示數(shù)比I2增加了0.9A。已知U1U213，I 1I 241，求電源電壓及開(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R1R2UI20.9AR3R1R2UU1R3R3UU2I1I2R2甲乙丙閉合開(kāi)關(guān)S1、S2、S2時(shí)，等效電路如圖丙所示由得：由得：2由1.8W 0.9A 得：U21.8W9 1.8W 9 18VR3的功率P318181.8W32.4W7. 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a端時(shí)，圖19R2 SR1S1PR3ab 閉合開(kāi)關(guān)S，電壓表的示數(shù)為U1，電流表的示數(shù)為I1，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a端2/3時(shí)，電壓表的示數(shù)為U2，電流表的示數(shù)為I2，電阻R2消耗的電功率為P2。已知P2 :P2=4:9，U1:U2=4:3。求：（1）I1與 I2的比值；（2）滑動(dòng)變阻器滑片P在a端時(shí)，R3消耗的功率；（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a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a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。圖甲P1=4WR1R2R3I1P2U1U圖乙R1R2R3/3I2P2U2U圖丙R1R2I3P2 U 1分（2）由圖甲和圖乙：R2一定 1分 1分又U一定 1分由式得由圖甲： 1分（3）由圖甲和圖丙： 1分8如圖22所示，電源兩端電壓不變，電阻R1的阻值為4。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I1，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I2，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I1：I2；（2）電阻R2的阻值；圖22SR1V1R2V2PR3（3）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)，等效電路分別如 圖甲、乙、丙所示；P2甲=1W圖甲U1R14R3R2UI1P1圖乙R14R2U2UI2R3/2P2圖丙R14R2UI3P最大 （1）由圖甲、乙： 解得： （2）由圖甲、乙：U一定 又U1= U2 由、式聯(lián)立，將R1=4代入解得：R2=6，R3=20 （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 將R1、R2、R3值代入解得： 圖24SR1S1R2abbbcbL9.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6，R2是滑動(dòng)變阻器，小燈泡L的銘牌上標(biāo)有“6V 3W”。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P11.5W；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/P1/P116425，PL/PL/ =81，PbPc1317。求：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；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；燈泡的實(shí)際功率PL/和PL/各是多少。（6分）9.解： 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 1串聯(lián)，其等效電路如圖所示UR1LIa燈泡正常發(fā)光，其兩端電壓UL =6V，功率PL =3W根據(jù)P =UI，I a=PL /UL =3W/6V =0.5AR 1兩端電壓U 1 =P1 /Ia =1.5W/0.5A =3V根據(jù)歐姆定律, I =U /R ,此時(shí)燈絲的電阻R L= U L/I a =6V/0.5A=12 1分電源兩端的電壓U = U LU 1 =6V3V =9V 1分當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于b點(diǎn)、c點(diǎn)時(shí)，小燈泡L、滑動(dòng)變阻器與定值電阻R 1串聯(lián)，其等效電路分別如圖所示UR1LIcRcUR1LIbRb根據(jù)P =I2R ，P1/P1/P1（I b2R1）（I c2R1）（I a2R1 ）= I b2I c2I a2 =16425I b= 4 I a/5 =40.5A/5 =0.4A I c= 2 I a/5 =20.5A/5 =0.2A 1分根據(jù)P =I2R, PL/PL/ =（ I b2RL/）（I c2RL/ ）= 81(0.4A)2RL/(0.2A)2R L/ =81得到: RL/ =2 RL/ 由PbPc（I b2Rb）（I c2Rc ）= 1317, (0.4A)2Rb(0.2A)2R c =131 URL/R1Rc URL/R1Rb得到: Rb=13 R c/68 根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路特點(diǎn), I b= I c=RL/6Rb =9V/(0.4A) =22.5 , RL/Rb = 16.5 RL/6Rc =9V/(0.2A) =45 , RL/Rc = 39 由四式聯(lián)立,解出Rb = 6.5, Rc = 34 , 1分RL/ = 10 , RL/ = 5 1分PL/= I b2RL/ =(0.4A)210 =1.6WPL/= I c2RL/ =(0.2A)25 =0.2W 1分10如圖24所示電路，電源兩端的電壓保持不變，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；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1和S2都閉合時(shí)，若電流表示數(shù)為1A，則定值電阻R3的阻值為多大。 圖24R1R2R3V1V2AS1S210.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)變阻器的滑片在阻值最大端時(shí)，電路如圖1所示；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在中點(diǎn)時(shí)，電路如圖2所示。圖1R1R2UR3P2=7.2W圖2U/2R1R2/2UR3圖3R1UR3由圖2可知，因電壓表V1、V2的示數(shù)之比為1：2，所以R1兩端的電壓為電源兩端電壓的一半，因此有R1= +R3。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=U。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U1=U。設(shè)此時(shí)R1消耗的電功率為P1，則有，解得P1=20W。（3）若在圖3所示電路中電流I=1A，根據(jù)P1=I2R1可解得R1=P1/I2=20W/（1A）2=20。又因R1=2R3，所以R3=10。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：圖24R3A1A2R2R1S1S0（1）R3的阻值； （2）當(dāng)S0閉合，S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)；（3）P2和P4的比值。11解：（1）當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S0和S1時(shí)，等效電路如圖4甲所示；可得R3=15（2分）（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S0、S1和S2都閉合時(shí)，等效電路如圖4乙所示，此時(shí)電路消耗的功率最大為P1，干路電流為I=3.6A+0.8A=4.4A；當(dāng)開(kāi)關(guān)S0閉合，S1和S2都斷開(kāi)時(shí)，等效電路如圖4丙所示，此時(shí)電路消耗的功率最小為P3，電路中電流為I。= 解得：I=0.4A （1分）U3=IR3=0.4A15=6V （1分）（3）R1、R2的電壓之和為U，解得= （1分）注：正確畫(huà)出等效電路圖 （1分）（其他解法正確的，均可相應(yīng)得分）12. 如圖21所示電路，電源電壓保持不變，當(dāng)