初中物理電學(xué)難題與解析

1、1如圖 25 所示電路，電源兩端電壓保持不變；當(dāng)開(kāi)關(guān) s1 閉合、 s2 斷開(kāi)， 滑動(dòng)變阻器的滑片 p 移到 a 端時(shí)， r3 的電功率為 p3，電流表的示數(shù)為 i 1；當(dāng)開(kāi)關(guān) s1 斷開(kāi)、 s2 閉合時(shí)， r3 的電功率為 p3，電流表的示數(shù)為 i 2；已知p3: p3 = 9:25 ，（ 1）求電流表的示數(shù)i 1 與 i 2 的比值；（ 2）當(dāng)開(kāi)關(guān) s1、s2 都斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片p在中間某位置c時(shí)，變阻器接入電路的電阻為rc ，電壓表 v1 的示數(shù)為 u1，電壓表 v2 的示數(shù)為u2，已知 u1: u2=3:2 ，rc 的電功率為10，這時(shí) r3 的電功率為p；通過(guò)閉合或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)及移

2、動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，會(huì)形成不同的電路，電路消耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比為3:1 ；求 r3 的電功率p；解:(1) 當(dāng)開(kāi)關(guān) s1 閉合、 s2 斷開(kāi)，變阻器的滑片移到 b 端時(shí)，等效電路如圖甲所示；當(dāng)開(kāi)關(guān) s1 斷開(kāi)、 s2 閉 合 時(shí) ， 等 效 電 路 如 圖 乙 所 示 ；1 分22p3i 1 r39i1 3p3 i2 r325i 25（ 2）當(dāng)開(kāi)關(guān)s1、s2 都斷開(kāi)，變阻器的滑片在c 點(diǎn)1 分時(shí)，等效電路如圖丙所示； u 13u 22 r3r13r1rc23r1+3 rc = 2 r +2r12r = r1+3 rc電源兩端電壓肯定，在甲、乙電路中，依據(jù)u=ir i 1（ r

3、 +rb） = i 2（ r +r1）3rb = 2 r +5r1電路消耗功率最大應(yīng)為開(kāi)關(guān)s1、s2 都閉合，只有 r3 接入；消耗功率最小應(yīng)為r3、r1、滑動(dòng)變阻器rb 全部串聯(lián)接入電路；電路總電壓u 肯定u 2用其它方法解1 分題，過(guò)程結(jié)論正確給分；1 分 p 最 大 p最小r3r3 u 2r1rb r3r1rb3r312r3 = r1 +rb.1 分依據(jù)式，可得：r3 2rcp在丙電路中，電流肯定，r321 分pcrc1p= 2 pc = 2 × 10 = 20 1分2.如圖 19 所示電路電源兩端電壓恒定，定值電阻r1 15，忽視燈絲電阻值 rl 隨溫度的變化；只斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s3

4、 時(shí)，電流表的示數(shù)為i ；只閉合開(kāi)關(guān) s2 時(shí)，電壓表示數(shù)為u1，電流表的示數(shù)為i 1 0.4a ；只斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s1，并把電阻箱 r2 接入電路的電阻值調(diào)整為原先的一半時(shí)，電壓表的示數(shù)為u2 ，電流表的示數(shù)為i 2；如 u1u2 7 10， i i 2 21；求：（ 1）燈泡 l 的電阻；（ 2）在上面的三個(gè)電路狀態(tài)中，電路消耗的最大電功率；圖 19解：只斷開(kāi)關(guān)s3，電流表的示數(shù)為i，等效電路如圖7 甲所示； 只閉合開(kāi)關(guān)s2，電流表的示數(shù)為i1，等效電路如圖7 乙所示；只斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s1，電阻箱接入電路的電阻為原先的一半，等效電路如圖 7 丙所示rlii 1ur1r2u 1urlr1r2i 2u甲乙

5、丙 u 1 = 7u 210u 17即=u10圖乙中u l3=；u10r1r27=rl31分 又 i2=i 211r1r22= 2rl1r1就得：r1r27 ；r=1622就15r22151 r 27=；r2=61 分6將 r2=6 代入式得：rl =92 分由圖乙： u i r1 r2 rl 0.4a × 15 6 9 12v1 分u 2（ 2）依據(jù) p=r電路中總電壓不變，當(dāng)電路中電阻最小時(shí)，電功率最大u 2由甲、乙、兩三圖分析，圖甲電功率最大p=r（ 12v）2=9=16 w2 分注：三個(gè)電路全對(duì)給1 分3某校的同學(xué)們?cè)谟懻撾娐废牡碾姽?率與電阻的關(guān)系時(shí)設(shè)計(jì)了如圖19 所示的

6、電路，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為r ；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片p 置于最左端時(shí)，只閉合開(kāi)關(guān)s1 ，滑動(dòng)變阻器的功率為pp3，電壓表的示數(shù)為 u1，電路中的電流為 i1；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片p 置于最左端時(shí)，只閉合開(kāi)關(guān) s2 時(shí)，滑動(dòng)變阻器的功率為 p3，電壓表的示數(shù)為u2，電路 中的電流為i2，此時(shí)電路的總電功率為s1r1r2s24 w；已知 u 1u 23 ，p38 p39 ，電路中4圖 19電源兩端電壓保持不變；（6 分）（ 1）求 i 1 與 i2 之比（ 2）請(qǐng)你運(yùn)算出電阻r1 與電阻 r2 的比值；（3）請(qǐng)你回答：如何通過(guò)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)與閉合以及滑動(dòng)變阻器滑片位置的轉(zhuǎn)變，使整個(gè)電路消耗的總電功率最大

7、；并請(qǐng)你運(yùn)算出這個(gè)總電功率；解：（1）滑動(dòng)變阻器的滑片p 置于最左端時(shí)，只閉合開(kāi)關(guān)s1；等效電路如圖（甲）所示（2）滑動(dòng)變阻器的滑片p 置于最左端時(shí)，只閉合開(kāi)關(guān)s2；等效電路如圖（乙）所示（ 3）滑動(dòng)變阻器的滑片p 置于最右端時(shí)，開(kāi)關(guān)s1、s2 都閉合；等效電路如圖（丙） 所示， 電路消耗的電功率達(dá)到最大值p；-（三個(gè)電路圖正確1 分）由圖甲、圖乙得： p3i 2 r93r2= i= 3-1分p3 u 1i3ir14i= 3 r12= 1-1分u 2i r28r24u 肯定： ii= 3 = r2r32r1r3r =2 r2 3 r1 r=5r1-1 分由圖（乙）（丙） u 肯定：r2r3r

8、2r 39p=p1 +p2=p總p總 = 9p總p總 =45w- 2 分r1r 244如圖 25所示電路，設(shè)電源電壓不變，燈絲電阻不隨溫度變化；當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān) s1時(shí)，電流表的示數(shù)是i 1；當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)s2 時(shí)，電流表的示數(shù)是i2； 當(dāng)斷開(kāi) s1 、s2 時(shí)，電流表的示數(shù)是i3，電壓表 v 1、v 2 示數(shù)之比為 2: 1，此時(shí) rl 消耗的電功率為 0. 24w；當(dāng)開(kāi)v 2關(guān) s1、s2 閉合時(shí)，燈 l 正常發(fā)光，s2v電流表的示數(shù)為i4；已知 i 1: i2=2: 1，求： 1 電阻 r1 與 r2 之比；r2r1(2) 電流 i 3 與 i4 之比；(3) 燈 l 的額定功率；s1lv 1

9、v圖 252解： s1 閉合，電路如圖，i 1r圖 s2 閉合，電路如圖， s1、s2 斷開(kāi)，電路如圖，i2圖 i 3r1r2圖 rs1、s2 閉合，電路如圖， i4r1圖 r238（ 1）由圖、，有i 1rli 2r2u1rlu 221r1r22r11r13r21i 3r并6r2 / 111i 4r串6r21113（ 2）由圖得：u lr l（ 3）ur串lpu 2 l額pu 2p額9 pl192.16w說(shuō)明：其它方法正確給分；5、現(xiàn)有一阻值不變的純電阻元件 r0，標(biāo)有“ 6v 1.8w ”字樣，由于電路元件 r0 的實(shí)際電阻值與其標(biāo)準(zhǔn)值之間可能存在差異， 所以導(dǎo)致所標(biāo)的額定功率值有可 能不

10、準(zhǔn)；假如電路元件實(shí)際電阻值與其標(biāo)準(zhǔn)電阻值之間的差異超過(guò) 1.5 歐，就該電路元件將不能使用，檢測(cè)人員為檢測(cè)該電路元件是否合乎標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了如下列圖的檢測(cè)電路，已知電路中電流表的量程為0 0.6a ，電壓表的量程為0 3v ，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“201a ”的字樣；（ 1）請(qǐng)依據(jù)電路元件上所標(biāo)的額定電壓和額定功率，算出電路元件的標(biāo)準(zhǔn)電阻值；（ 2）如電路元件的額定功率剛好是1.8w，就電路中答應(yīng)通過(guò)的最大電流是多大？電源電壓不能超過(guò)多少伏？（ 3）某次元件檢測(cè)時(shí)， 檢測(cè)人員閉合開(kāi)關(guān)s，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電流表示數(shù)為0.22a 時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.42v ；當(dāng)電流表的示數(shù)為0.25a 時(shí)，電壓表

11、的示數(shù)為1.85v ，請(qǐng)通過(guò)運(yùn)算判定所檢測(cè)的電路元件是否可以使用？實(shí)際檢測(cè)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片是否能滑至最左端？說(shuō)出理由；解：（ 1）由 p 額=u 額 2/r0 得 r0=u 額 2/p 額=6v2 /1.8w=20 2電路元件的額定電流： i 額=p 額/u 額=1.8w/6v=0.3a與電流表答應(yīng)通過(guò)的最大電流相比較，可確定電路中答應(yīng)通過(guò)的最大電流是 0.3a為保證定值電阻不被損壞，其兩端電壓最大為其額定電壓（即u0m=6v滑動(dòng)變阻器兩端電壓最大為3v 電壓表的量程為03v,即 urm =3v電源電壓的最大值： um=u0m +urm=6v+3v=9v3在實(shí)際檢測(cè)時(shí)電源電壓不變，由串聯(lián)電

12、路的電壓特點(diǎn)和題意， 可列出方程組：u=2.42+0.22r0u=1.85+0.25r0聯(lián)立 、 解得 r0 =19，u=6.6v.由于 20 19=1<1.5，所以檢測(cè)的電路元件可以使用；如滑動(dòng)變阻器的滑片滑至最左端， 元件 r0 兩端電壓等于電源電壓 6.6v ，超過(guò)其額定電壓，會(huì)損壞電路元件，故不能；6、熱熔膠是生產(chǎn)中常用的粘合劑，它在常溫下是固體，熔化后再冷卻就能 將物體牢牢地粘合在 起；圖 21 甲是熱熔膠槍 簡(jiǎn)稱 “膠槍 ”的形狀，其內(nèi)部有兩只相同的ptc 加熱元件，電路如圖21 乙所示，單只ptc 加熱元件的電阻與溫度的變化關(guān)系如圖21 丙所示；膠槍扳機(jī)松開(kāi)時(shí)，開(kāi)關(guān)sl 斷

13、開(kāi)，開(kāi)關(guān) s2 的觸片與b 觸點(diǎn)接通，如此時(shí)接通電源，膠槍就進(jìn)入預(yù)熱狀態(tài)，約60s 后熱熔膠熔化成的膠液溫度達(dá)到正常工作溫度170 210 ；此后，如扣動(dòng)扳機(jī)， 膠槍就進(jìn)入正常工作狀態(tài)：固體膠條向前擠壓，開(kāi)關(guān) s1 閉合，開(kāi)關(guān) s2 的觸片與a 觸點(diǎn)接通， 槍口冒出溫度為170 210的膠液； 在近似運(yùn)算時(shí)，可以認(rèn)為膠液的溫度與ptc 加熱元件的溫度相同；接通電源120 s 后，問(wèn)：（ 1）膠槍在預(yù)熱過(guò)程中消耗的最大功率是多大.（ 2）假設(shè)膠槍在溫度為170的條件下工作200s，它產(chǎn)生熱量的80被 膠條吸取，在這過(guò)程中膠條吸取了多少熱量.（ 3）膠槍正常工作時(shí)的最小電流是多少.解：（ 1）膠槍

14、預(yù)熱時(shí)， r1 和 r2 串聯(lián)，當(dāng)電阻最小時(shí)（即r1=r 2=1000），膠槍消耗的功率最大，此時(shí)電路的總電阻r=r 1+r 2=1000+1000=2000.最大功率p=ui=u 2/r=220v 2/2000 =24.2w(2) 膠槍正常工作時(shí)，r1 和 r2 并聯(lián)，由圖丙可知，當(dāng)溫度為170， r1=r 2=1600，此時(shí)電路的總電阻r=r 1r2 /（ r1+r 2） =r1/2=800 使用 200s，膠槍消耗的電能w=u 2t/r =220v 2×200s/800 =12100j膠條吸取的熱量q=w =12100j×80%=9680j(3) 膠槍正常工作時(shí)，r1

15、和 r2并聯(lián)，當(dāng)電阻最大時(shí)（即r1=r 2=2200），電流最小，此時(shí)電路的總電阻r=r1/2=1100 最小電流i=u/r =220v/1100 =0.2a7、小明發(fā)覺(jué)自己家汽車照明大燈的燈泡內(nèi)有兩根燈絲，一根是功率較小的近光燈絲 主要用于照亮前方較近的路面，另一根是功率稍大的遠(yuǎn)光燈絲 主要用于照亮前方較遠(yuǎn)的路面；當(dāng)掌握手柄撥到“近光 ”位置時(shí)，近光燈絲正常發(fā)光；當(dāng)掌握手柄拔到“遠(yuǎn)光 ”位置時(shí)，近光燈絲和遠(yuǎn)光燈絲同時(shí)正 常發(fā)光；該燈泡上標(biāo)有“l(fā)2v60w 54w” 的字樣，通過(guò)運(yùn)算回答：1當(dāng)掌握手柄撥到“近光 ”位置時(shí)，通過(guò)近光燈絲的電流多大. 2近光燈絲正常發(fā)光時(shí)的電阻多大. 3小明爸爸駕

16、車在郊區(qū)道路上行駛，將掌握手柄撥到并保持在“遠(yuǎn)光 ”位置 5 分鐘，這段時(shí)間內(nèi)一個(gè)照明大燈消耗的電能是多少焦.4說(shuō)明這種燈泡內(nèi)兩根燈絲在電路中的連接方式，并簡(jiǎn)述理由；解： 1當(dāng)掌握手柄撥到 “近光”位置時(shí)，只有近光燈絲工作，且p近=54w由公式 p=ui 得：通過(guò)近光燈絲的電流2由公式得 i= u 得：近光燈絲正常發(fā)光時(shí)的電阻rr 近 = ui 近12v4.5a2.73當(dāng)掌握手柄拔到 “遠(yuǎn)光”位置時(shí)，近光燈絲和遠(yuǎn)光燈絲同時(shí)正常發(fā)光 .總功率： p=p 遠(yuǎn)+p 近=60w+54w=114w；t=5min=300s. 由公式p=錯(cuò)誤.未找到引用源； 得：這段時(shí)間內(nèi)一個(gè)照明大燈消耗的電能w=pt=1

17、14w× 300s=34200j4這種燈泡內(nèi)兩根燈絲是并聯(lián)的；由于近光燈絲既可以單獨(dú) 正常發(fā)光， 也可以和遠(yuǎn)光燈絲同時(shí)正常發(fā)光，所以它們是并聯(lián)的；8、如圖甲是一種“闖紅燈違法證據(jù)模擬記錄器”的工作原理圖，當(dāng)光控開(kāi)關(guān)接收到紅光時(shí)，開(kāi)關(guān)自動(dòng)閉合，且當(dāng)壓敏電阻受到車的壓力，它的阻值變化 變化規(guī)律如圖乙所示 引起電流大于或等于0.06a 時(shí)，繼電器的銜鐵就被吸下，工作電路中的電控照相機(jī)工作拍照違規(guī)車輛；光控開(kāi)關(guān)未受到紅光照耀自動(dòng)斷開(kāi)，銜鐵沒(méi)有被吸引，工作電路中的指示燈發(fā)光；已知掌握電路電壓為6v；g 取 10n kg 求：(1) 一輛質(zhì)量為400kg 的車闖紅燈時(shí)，掌握電路中的電流恰好是0

18、06a 被拍照；此時(shí)壓敏電阻的阻值是多大.(2) 電磁繼電器線圈電阻是多少.(3) 一輛質(zhì)量是1.2t的汽車違規(guī)闖紅燈時(shí)壓敏電阻消耗的電功率是多少.(4) 圖丙是一種“超速違法證據(jù)模擬記錄器”的示意圖；假如某一路段要求時(shí)速不超過(guò)60kmh，當(dāng)汽車先后通過(guò)兩個(gè)感應(yīng)線圈上方的時(shí)間間隔小于0.5 s時(shí)，拍照系統(tǒng)才會(huì)被激活而拍下超速汽車的照片；就兩個(gè)線圈之間的距離應(yīng)設(shè)計(jì)為多少.解： 1400kg 的車對(duì)壓敏電阻的壓力：f1=g1 =m1g=400kg×l0n kg=4000n由圖像可知，此時(shí)壓敏電阻的阻值是：r1=902 i= ur此時(shí)掌握電路中的總電阻：r= u =i6v0.6 a=100

19、繼電器線圈的電阻： r 線圈 =r-r1=100-90=1031.2t 的車對(duì)壓敏電阻的壓力： f2=g2=m2g=1200kg×l0n kg=12000n由圖像可知，此時(shí)壓敏電阻的阻值是：r2=30此時(shí)掌握電路中的電流：i =r2u=6vr線圈3010=0.15au2=i2r2 =i 2r=0.15a ×30=4.5v此時(shí)壓敏電阻消耗的電功率：p2=u2i2=4.5v ×0.15a=0675w4v=60km h=16.7ms兩個(gè)感應(yīng)線圈之間的距離：s=vt=16.7m s×0.5s=8.35m說(shuō)明：第四問(wèn)結(jié)果為8.33m 也對(duì)；9、小伊媽媽為了改善早餐

20、的養(yǎng)分，買了一臺(tái)全自動(dòng)豆?jié){機(jī)，如圖 a 所示圖b 是豆?jié){機(jī)的主要結(jié)構(gòu)：中間部位是一個(gè)帶動(dòng)刀頭的電動(dòng)機(jī)，用來(lái)將原料進(jìn)行粉碎打漿； 外部是一個(gè)金屬圓環(huán)狀的電熱管，負(fù)責(zé)對(duì)液體加熱煮沸圖c 是這個(gè)豆?jié){機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)圖 d 是豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){的過(guò)程中電熱管和電動(dòng)機(jī)交替工作的“p t”圖象（ 1）豆?jié){機(jī)正常工作時(shí)，通過(guò)電熱管的電流是多大？（ 2）如實(shí)際電壓為200v 時(shí)電熱管的實(shí)際功率是多少？（ 3）豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，總共消耗的電能是多少度？解：（ 1） p=ui 電熱管正常工作的電流為i=5.5a；（ 2） i=u/r 電熱管的電阻為 r=40電熱管的實(shí)際功率為p 實(shí)=1000w；（

21、3）由“p t”圖象可知，豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，加熱時(shí)間是12min，電機(jī)打漿時(shí)間是2min ， p=w/t， 豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){消耗的電能： w=p1t1+p2t2=1210w×720s+120w×120s=885600j=0.246kw.h答：（ 1）豆?jié){機(jī)正常工作時(shí)，通過(guò)電熱管的電流是5.5a；（ 2）如實(shí)際電壓為200v 時(shí)電熱管的實(shí)際功率是1000w；（ 3）豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，總共消耗的電能為0.246kw.h10、某物理愛(ài)好小組探究電子磅秤的工作原理，設(shè)計(jì)圖l5 甲所示的電路，主要部件是電流表a 和壓力傳感器r1相當(dāng)于電阻值隨受到的壓力大小而

22、變化的可變電阻，壓力傳感器r1 與受到的壓力f 的關(guān)系如圖l5 乙所示，秤盤與壓杠質(zhì)量均忽視不計(jì)；電源電壓u=12v ，r2=18 ；求：(1) 秤盤上不放重物時(shí)壓力傳感器的電 阻 r1=30 ，此時(shí)電流表示數(shù)是多少a.r2 消耗的功率是多少w.(2) 電流表示數(shù)為0.5a 時(shí)，秤盤上物體重為多少n.解： 1由甲圖可知， r1 和 r2 串聯(lián)，電路總電阻：r=r1+r2 =30 +18 =48 r2 消耗的功率：p2=i2r2 =0.25a 2× l8 =1.125（w或 1.13w）2電流表示數(shù)為 0.5a 時(shí)，電路的總電阻：ru12v= = i0.5 a=24r1 =r-r2=2

23、418 =6由圖乙可知， g=f=40n.11、現(xiàn)有四個(gè)電學(xué)元件：電流表a 、電壓表v 、阻值為4的電阻 r1 和阻值為 6的電阻 r2某物理愛(ài)好小組要設(shè)計(jì)四個(gè)不同的電路，如圖甲、乙、丙、丁所示，要求每個(gè)電路必需用到上述四個(gè)元件中的任意三個(gè)，每個(gè)電路消耗的總功率分別為p 甲、p 乙、 p 丙、p 丁，且 p 甲 p 乙p 丙 p 丁電源電壓恒為6v ，各元件無(wú)故障且電路都能正常工作（ 1）甲電路如下列圖，閉合開(kāi)關(guān)，問(wèn)：該電路中電流表示數(shù)i 甲及電路消耗的總功率p 甲分別是多大？（ 2）請(qǐng)你按要求完成另外三個(gè)電路的設(shè)計(jì)（將元件符號(hào)填入圖中即可）解：（ 1）由歐姆定律得： i 1= u6vr14i

24、 甲=i1+i 2= 1.5a+1a = 2.5a= 1.5a ，i 2= ur26v =1a6p 甲=u i 甲=6v×2.5a = 15w說(shuō)明：也可算出總電阻，再算出總電流，最終運(yùn)算總功率；（ 2）依據(jù) p=u2/r 可知，電壓肯定時(shí)，總功率與總電阻成反比； 已知 p 甲p 乙p 丙p 丁，就總電阻的關(guān)系是r 甲<r 乙<r 丙<r 丁（ 即甲并聯(lián)，乙單獨(dú)接r1，丙單獨(dú)接 r2，丁圖 r1 與 r2 串聯(lián)），再考慮元件的連接無(wú)故障并使電路正常工作；設(shè)計(jì)的電路如下列圖乙丙丁12、把一個(gè)規(guī)格為“6v 3w ”的小燈泡與肯定值電阻 r 串聯(lián)，如圖甲所示，電源電壓為9v

25、 不變，此時(shí)小燈泡恰好正常發(fā)光，不考慮小燈泡電阻受溫度的影響求（ 1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；（ 2）定值電阻r 的阻值；（ 3）如將它們并聯(lián)在另一電壓為u的電源兩端，如圖乙所示，此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率恰好是其額定功率的 1/4，就通電 5min ，定值電阻r 產(chǎn)生的熱量解：（ 1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為6v ，功率為 3w ，依據(jù) p 額=u 額 2/r l，可得燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：rl =u 額 2 /p 額=6v 2/3w=12.2由于此時(shí)小燈泡恰好正常發(fā)光，電路中的電流恰好等于其額定電流，i=i 額=p 額/u 額=3w/6v=0.5a依據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)，可運(yùn)算定值電阻兩端電壓：u

26、r=u u l=9v 6v=3v定值電阻 r 的阻值： r=ur/i=3v/0.5a=6 (3) 乙圖燈泡 l 與定值電阻 r 并聯(lián)已知此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率恰好是其額定功率的1/4，即 p 實(shí)=p 額/4=3w/4=0.75w依據(jù) p 實(shí)=u 實(shí) 2/r l 可得， 0.75w=u 實(shí) 2/12，解得 u 實(shí)=3v. 并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等， 通電 5min，定值電阻 r 產(chǎn)生的熱量：qr=w r=t=t=×5×60s=450j13、如圖甲所示是某生產(chǎn)流水線的產(chǎn)品輸送計(jì)數(shù)裝置示意圖其中s 為激光源； r2 為愛(ài)護(hù)電阻；r1 為光敏電阻，每當(dāng)產(chǎn)品從傳送帶上通過(guò)s 與

27、r1之間時(shí)，射向光敏電阻的光線會(huì)被產(chǎn)品攔住，r1 阻值變大，現(xiàn)讓水平傳送 帶勻速前進(jìn)，輸送邊長(zhǎng)為0.1m、質(zhì)量為0.6kg 的正方體產(chǎn)品，光敏電阻兩 端的電壓隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示（ 1）求此產(chǎn)品對(duì)傳送帶的壓強(qiáng)（g 取 10n/kg ）；（ 2）從圖中讀出每一產(chǎn)品受到激光照耀的時(shí)間，并求出產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)速度；（ 3）已知電源電壓恒為6v ，愛(ài)護(hù)電阻r2 的阻值為 40，求傳送帶輸送產(chǎn)品過(guò)程中光敏電阻1h 消耗的電能解：（ 1）產(chǎn)品對(duì)傳送帶的壓力f=g=mg=0.6k×g產(chǎn)品對(duì)傳送帶的壓強(qiáng)p=600pa；10n/kg=6n，（ 2）已知射向光敏電阻的光線被產(chǎn)品攔住時(shí)，r1 阻值變大，其

28、兩端電壓將變大 .由圖象可知，無(wú)光照耀的時(shí)間t=0.2s，產(chǎn)品受到激光照耀的時(shí)間 為 0.4s.產(chǎn)品的速度 v=0.5m/s；（ 3） r1 與 r2 串聯(lián)，有激光照r1 時(shí)，由圖象可得u1=2v ，u2=u u1=6v 2v=4v ， i=0.1a，r1 無(wú)激光照時(shí)，由圖象可得u1 =4，v u2 =u u1 =6v 4v=2v ，i =0.05a，由圖象可知：每經(jīng)過(guò)0.6s，就有一個(gè)產(chǎn)品通過(guò)計(jì)數(shù)裝置，其中 0.4s 有光照耀，電阻 r1 消耗的電能w1 =u1it1=2v×0.1a ×0.4s=0.08j；其中 0.2s 無(wú)光照耀，電阻 r1 消耗的電能w1 =1u 2

29、i=4vt×0.05a ×0.2s=0.04j；因此每經(jīng)過(guò) 0.6s，電阻 r1 消耗的電能為w=w 1+w1 =0.08j+0.04j=0.12j1h=3600s，就光敏電阻r1 在 1h 內(nèi)消耗的電能為w 總=0.12j ×=720j14、（ 2021 山東聊城市）如下列圖電路中，電源電壓不變，r1=20，滑動(dòng)變阻器r2 的最大阻值為60，小燈泡 l 的額定電壓為5v ，電流表的量程0 0.6a 或 0 3a ；只閉合s2 時(shí)，電流表的示數(shù)為0.4a ；只閉合s3， 且變阻器的滑片p 在正中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為0 .3a ；不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響1 電源電

30、壓和燈絲電阻；2 只閉合 s3 時(shí)，要使小燈泡l 正常發(fā)光，變阻器r2 連入電路的阻值；3 閉合 s1 、s2、s3，為保證不損壞電流表，變阻器r2 的阻值可調(diào)范疇和電流表的變化范疇；解： 1設(shè)電源電壓為u，燈絲的電阻為 rl，只閉合 s2 時(shí)， r1 與 l 串聯(lián)，u=i 1rl+rl =0.4a ×20+rl r2只閉合 s3 時(shí)， r2 與 l 串聯(lián)，u=i 2+rl =0.3a ×30+rl 2聯(lián)立 、 解 得 u=12v，rl =l0.2只閉合 s3u l時(shí)，如 l 正常發(fā)光， i l=rl= 5v=0.5a 10所以 r2= uu l = 12v5v =14i

31、l0.5 a3當(dāng)閉合 s1、s2、s3 時(shí)， r2 與 r1 并聯(lián)，電流表測(cè)總電流 . r2 最大時(shí)，總電阻最大，電流表示數(shù)最小.i min=i1+i2= ur1+ u=r212v20+ 12v 60=0.8a所以電流表接 03a 的量程r2 最小時(shí)，總電阻最小，電流表示數(shù)最大，最大為3a.由于 r1 的電阻不變且電壓也不變， 所以通過(guò)的電流i1 也不變，恒為 0.6a.電 流 表 示 數(shù) 為3a時(shí) ，i 2=i-i 1=3a-0.6a=2.4a， 所 以2r = u=12v=5i 22.4a即 r2 取值范疇為 560，電流表的示數(shù)范疇為0.8 a 3 a或 3 a0.8 a.說(shuō)明：此題第三

32、問(wèn)也有其它解法；15、ptc 是一種新型的半導(dǎo)體陶瓷材料，它的發(fā)熱效率較高，ptc 材料的電阻隨溫度變化而變化；如圖甲所示的陶瓷電熱水壺就使用了這種材料，它的工作電路如圖乙所示，電源電壓為220v ， r0 是定值電阻，其阻值不 受溫度變化的影響，rt 是 ptc 的電阻；電熱水壺在剛開(kāi)頭工作時(shí)，rt 為24， 電路消耗的總功率1100w； 求：（ 1）r0 的阻值為多少 .（ 2）當(dāng) rt 的溫度為100 時(shí)， rt 電阻邊為180， rt 的實(shí)際功率為多少 .解：（ 1）電熱水壺剛開(kāi)頭工作時(shí)，rt 為 24，rt 與 r0 串聯(lián)，由 p=u2/r 得電路總電阻 r 總=u2/p=220v2

33、/1100w=44r0 的阻值： r0=r 總rt =4424 =202當(dāng) rt 的溫度為 100 時(shí)， rt 電阻邊為 180 電路總電阻 r 總=rt +r0=180 +20 =200電路中的總電流i=u/r 總=220v/200 =1.1art 的實(shí)際功率 :p =uti=i 2rt=1.1a2×180 =217.8w16、如圖 18 所示電路，電源電壓為6 v 且保持不變，電阻r1=30 ，電流表 a 僅有一個(gè)0 0.6 a 的量程；（ 1）求通過(guò)電阻r1 的電流；（ 2）滑動(dòng)變阻器r2 的滑片p 在最右端時(shí)，r2 消耗的功率為0.72 w ，求 r2 的最大阻值；（ 3）在

34、保證電流表安全工作的情形下，r2 連r1入電路的最小阻值是多少？p··r2as圖 18解：（ 1）由圖可知， r1 與 r2 并聯(lián)，r1 兩端的電壓 :u1=u 2=u=6v通過(guò)電阻 r1 的電流 :i 1=u1/r1=6v/30 =0.2a2滑動(dòng)變阻器r2 的滑片p 在最右端時(shí)，r2 接入電路的阻值最大，2由 p2=u2/r2 得 r2=u22/p2=6v2/0.72w=50 3為保證電流表安全工作，電流表示數(shù)最大0.6a 即 i 總 m=0.6a由于 r1 兩端的電壓不變，其阻值也不變，所以通過(guò)r1 的電流 i 1恒為 0.2a.通過(guò)滑動(dòng)變阻器r2 的最大電流 :i 2

35、m=i 總 m i1=0.6a 0.2a=0.4ar2 連入電路的最小阻值 :r2min= u2/i 2m=6v/0.4a=15 17、某水果自動(dòng)挑選裝置（如下列圖），它能將質(zhì)量小于肯定標(biāo)準(zhǔn)的水果自動(dòng)剔除；其原理如下：傳送帶上的水果經(jīng)過(guò)檢測(cè)點(diǎn)時(shí)，使壓敏電阻r 的阻值發(fā)生變化；ab 間的電壓也隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變；當(dāng)u ab 3v 時(shí)，機(jī)械裝置啟動(dòng)，將質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的小水果推出傳送帶，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)挑選功能；已知：電源電壓為12v ，r0=20 ，壓敏電阻 r 的阻值隨壓力變化關(guān)系如下列圖；求：（ 1）當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)上沒(méi)有水果時(shí)，電路中的電流是多大？（ 2）不同等級(jí)的水果挑選的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是不同的；請(qǐng)你對(duì)電路進(jìn)行改進(jìn)，使該

36、裝置能夠便利挑選不同水果；（ 3）當(dāng)壓力轉(zhuǎn)變時(shí)，壓敏電阻r 的最大功率是多少？此時(shí)在檢測(cè)點(diǎn)上的水果質(zhì)量是多少？（提示：y= ax b +c，就頂點(diǎn)y c）解： 1由電路圖可知， r 與 r0 串聯(lián).無(wú)水果時(shí)， f=0n，由圖像可得 r=100，電路中的總電流：=u 總/r+r012v/ 100 20）a 0.1a2在電路中串一個(gè)滑動(dòng)變阻器；（其它改進(jìn)有理也可）3壓敏電阻 r 的功率：p=ui= （u 總 u ）i （ 12ir0）i（ 1220i）i=20i 0.3 +1.8當(dāng) i=0.3時(shí)， p 最大 1.8w此時(shí)壓敏電阻兩端電壓：u=p 最大/i 1.8w/0.3a 6v壓敏電阻的阻值： r=u/i =6v/0.3a