北京中考物理練習(xí)--電學(xué)壓軸題--配詳細(xì)答案2

1、1如圖 23 所示電路 ,電源兩端電壓為12v 且保持不變 ,燈絲電阻也不變；燈l 1 與燈 l 2 電阻之比 r1: r21: 3 ,將開關(guān)s、s1 閉合時(shí) , r3 消耗的功率為1w,電壓表的示數(shù)為u 1 ，電路消耗的總功率為p 總;將開關(guān) s、s2 閉合時(shí) , r4 消耗的功率為4w,電壓表的示數(shù)為u 1 ,電路消耗的總功率為p 總 ； u 12u 1 ；請(qǐng)你解決下面問題:（1）畫出圖23 的等效電路圖;（2）求燈 l1 的電阻值 ;（3）求 p 總與p總 之比；r 3l 2s 1r 4l 1s 2s圖 23解：（ 1）等效電路圖如下列圖2 分（2）當(dāng)開關(guān)s、s1 閉合時(shí) ,如下列圖三用

2、電器串聯(lián)p3r1u 1r1ur2r3ur2r32 r3r1=1w當(dāng)開關(guān) s、s2 閉合時(shí) ,如下列圖兩用電器串聯(lián)up4r1r4 =4w2r4uu1r1r 4r1u 12u 12 分將數(shù)值帶入以上公式，可解得r1=8，1 分 r2=24 ， r3=16 ，r4=16 （兩式1 分，兩式1 分，算出電阻r1 的值 1 分（3）當(dāng)開關(guān)s、s1 閉合時(shí) ,電路消耗的總功率與開關(guān)s、s2 閉合時(shí)電路消耗的總功率之比：u 2p總r總241總p=u 2 =4821 分r'總2小陽(yáng)同學(xué)在科技月制作了一個(gè)多檔位電熱器模型；為了分析接入電路的電阻對(duì)電熱器的電功率的影響，他將電表接入電路中，其電路如圖23

3、所示，電源兩端電壓不變，r1=30；當(dāng)開關(guān) s 閉合， s1、s2 斷開時(shí)，電壓表示數(shù)為u 1，當(dāng) s、s1 、s2 都閉合時(shí)，電壓表示數(shù)為 u2，已知 u 1 u2=3 8；兩種狀態(tài)時(shí)，r2 消耗的功率最大值p 大和最小值 p 小之比為 41； r3 的最小功率為0.9w；請(qǐng)你幫小陽(yáng)完成以下問題；畫出上述兩個(gè)狀態(tài)的等效電路圖；運(yùn)算電阻r2 的阻值；運(yùn)算電源兩端的電壓；運(yùn)算這個(gè)電熱器模型中間兩個(gè)擋位的功率分別是多少；運(yùn)算電流表的最大示數(shù)是多少；（7 分）vr1s2ar2r3s1s圖 23解：兩個(gè)狀態(tài)的等效電路圖：r1i 1r1r2u 1ur3ir2i 2ir3i 3u當(dāng)開關(guān)s 閉合， s1 、

4、s2 斷開時(shí)，三電阻串聯(lián)，各電阻消耗功率最小，三個(gè)開關(guān)都閉合時(shí)，三電阻并聯(lián)，各電阻消耗功率最大，u 2 =uir1 肯定，i1u 13=u82ir2 肯定，i 2i 1r2并聯(lián)時(shí)，i 2r1p小1i1=，=p大4i 228r24r2= 4 r1= 4r1333i 13 ii 22i×30=40u串聯(lián)時(shí)，u 1r1r2 r1r38=3r3=p1串5r 1 - 3r 2530=30.9w- 3403=10i =r 310=0.3au =i （ r1 + r2 + r3） =0.3a×（ 30+40+10） =24v這個(gè)電熱器模型中間兩個(gè)擋位的功率u 224v 2p1r130u

5、224v 2p3r31019.2w57.6 w i 1=8 i = 8 ×0.3a=0.8a ； i2 =2i =2 ×0.3a=0.6a33電流表最大示數(shù)為i1 +i2 =0.8a+0.6a=1.4a注：其他解法正確，可相應(yīng)給分3如圖 25 所示電路，電源兩端電壓保持不變；當(dāng)開關(guān)s1 閉合、 s2 斷開，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)開關(guān)s1 斷開、 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)開關(guān)s1、s2

6、 都斷開，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；通過閉合或斷開開關(guān)及移動(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)開關(guān)s1 閉合、 s2 斷開，變阻器的滑片移到b 端時(shí)，等效電路如圖甲所示；當(dāng)開關(guān)s1 斷開、 s2 閉合時(shí)，等效電路如圖乙所示；22p3i1 r39i 13p3i2 r325i 253（ 2）當(dāng)開關(guān)s1、s2 都斷開，變阻器的滑片

7、在c點(diǎn)時(shí)，等效電路如圖丙所示； u 13u 22 r3r13r1rc23r1+3 r c = 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+rb）= i 2（ r +r1）3rb = 2 r +5r1電路消耗功率最大應(yīng)為開關(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 2p最大r3p最小u 2r3r1 r3rbr1rb3r312r3 = r1+rb.依據(jù)式，可得：r3 2rcp在丙電路中，電流肯定，r32pcrc1p = 2 pc = 2 × 10 = 20 4

8、如圖 24 所示，電源兩端的電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器的最大電阻rab=12 ，當(dāng)開關(guān)s1閉合， s2 斷開，滑片p 滑到 b 端時(shí)，電壓表的示數(shù)為u 1，燈 l 消耗的功率是其額定功率的1 ；當(dāng)開關(guān)s 、s 同時(shí)閉合，滑片p 滑到 a 端時(shí)，電流表的示數(shù)為2a ，此時(shí)電阻r 的電1209功率為 12w ，電壓表的示數(shù)為u 2，且 u 2 u1=2 1，求：1 當(dāng)開關(guān) s1、s2 同時(shí)閉合，滑片p 滑到 a 端時(shí)，電壓表的示數(shù)；2燈 l 的額定功率；- +圖 24（1）當(dāng)開關(guān) s1 閉合，s2 斷開， 滑片 p 滑到 b 端時(shí)， 等效電路如圖甲所示，當(dāng)開關(guān) s1、s2同時(shí)閉合，滑片p 滑到 a

9、端時(shí)，等效電路如圖乙所示，rabrabliu 1ur0 1 分u2uu 2uu1u 1u lu 1rabrl2rab1rlrab121分uurab u 12 u u lp0i '1分u12w2 a u12v1分u ab6vplple2lrl 9pl6v 23w1分1227w1分解法二：依據(jù)題意，由圖甲可得，uu 1rab rabrl 2由圖乙可得，pru 2 iu 2 rab將聯(lián)立，且將u 2 u1=2 1， rab=12 ， i=2a ， pr2=12w 代入，解得u = u2=12v rl=12 （ 2）當(dāng)開關(guān) s1 閉合， s2 斷開， 滑片 p 滑到 b 端時(shí)， 燈 l 消耗的

10、功率pl /=1/1pl ，就 i l =i l，ui l=3 i l/ =3×=1.5a ， pl =i 293rl =27wrabrl5.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；只斷開開關(guān)s3 時(shí)，電流表的示數(shù)為i ；只閉合開關(guān)s2 時(shí)，電壓表示數(shù)為u1，電流表的 示數(shù)為 i 1 0.4a ；只斷開開關(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 u1 u2 7 10， i i 2 2 1；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

11、率；圖 19解：只斷開關(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；只斷開開關(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rlr1r2rlr1r2i 2ii 1u1uuu甲乙丙u 17=即u 210u 17=圖乙中u10u l3=；u10r1r2 rl= 73又i= 2i 211分1r1r22= 2rl1r1就得：r2715=；就r27=；r2=61 分r16r122151 r622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2（2）

12、依據(jù) p= ur電路中總電壓不變，所以當(dāng)電路中電阻最小時(shí)，電功率最大由甲、乙、兩三圖分析，圖甲電功率最大u 2 （12v）2p=r9=16 w2 分6在如圖23 所示的電路中，電源兩端的電壓保持不變；當(dāng)只閉合開關(guān)s 和 s1 時(shí)，燈 l 1 正常發(fā)光，電壓表v 1 的示數(shù) u 1 與電壓表v2 的示數(shù) u 2 之比 u1：u 2=2 ：3，電阻 r3 消耗的電功率 p3=2w ；當(dāng)只閉合開關(guān)s 和 s2 時(shí)，電壓表 v 1 的示數(shù)為 u 1，且 u ：u =2 ：1，電阻r消耗的電功率pl1v1l 21144=2.5w ；不計(jì)燈絲電阻v 2隨溫度的變化，求：（ 1）在上述變化中，電流表前、后兩

13、次示數(shù)之比；的額定電功率；s3sr3r4（ 2）燈 l1（ 3）當(dāng)全部開關(guān)全部閉合時(shí)，電路消耗的總功率；s1s2a圖 23解：（ 1）設(shè)電源兩端的電壓為u，燈 l1 和 l 2 的電阻分別為r1 和 r2；當(dāng)只閉合開關(guān)s、s1 時(shí)，電路如圖1 所示，此時(shí)電路中的 電流為 i1；當(dāng)只閉合開關(guān)s、s2 時(shí)，電路如圖2 所示，此時(shí)電路中的電流為i 2；l 1l2 u1p3=2wl 1l 2u1p 4=2.5wr1i 1u2r2r3u圖 1r1r2r4i2u圖 2比較圖1 和圖2，因r2 的電阻不變，依據(jù)歐姆定律有u 1=i1 r2， u 1 =i 2r2，所以電流表前、后兩次示數(shù)之比i 1u 12；

14、i 2u11（ 2）依題意，對(duì)于圖1 所示的電路，依據(jù)串聯(lián)電路的分壓u 1r22r11關(guān)系就有u 2r1r23 ，解得r22 ；由于 p3=i2r3=2w ；p4= i 2r4=2.5w212p3i 1所以p4i 2r34r45r31，解得；r45比較圖 1 和圖 2，因電源兩端電壓不變，所以依據(jù)歐姆定律i1r1r2r4有i 2r1r2r321 ，解得 r3=r1 ；由于 r3=r1，所以在圖1 所示的串聯(lián)電路中，p1=p3=2w ，又因此時(shí)燈l 1 正常發(fā)光，所以燈l 1 的額定功率為2w ；1（ 3）當(dāng)全部開關(guān)全部閉合時(shí)，電路 3 所示；此時(shí)的總電阻r3如 圖r4r3r45urr 總=3r

15、4 = 6r1 ；圖 3由圖 1 可知，u2u 2p3=r1r2r3u 2r316r1=2w ，解得r1=32w ；所以此時(shí)電路消耗的總功率u 2rp 總=總6u 25r1=38.4w ；2說(shuō)明： 其他解法正確的同樣得分；7如圖 22 所示的電路實(shí)物連接示意圖中，電源兩端電壓不變，燈的電阻不變；滑動(dòng)變阻器的最大阻值為r2；斷開 s1、s2，變阻器的滑片p 移至最右端時(shí)，燈 l 恰能正常發(fā)光，滑片 p移至最左端時(shí)，燈l 的電功率pl 是其額定功率的9/25， r2 消耗的電功率為p2；當(dāng)閉合s1、 s2，變阻器滑片p 移至最左端時(shí)，電流表示數(shù)為1. 5a ， r1 消耗的電功率為6w ；此時(shí)電路

16、總功率 p 總 p2=75 4； （ 7 分）求：（ 1）燈 l 的電阻 rl 與滑動(dòng)變阻器最大阻值r2 的比值；（ 2）閉合 s1、 s2，變阻器的滑片p 移至最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率p' 2；（ 3）滑動(dòng)變阻器的最大阻值r2 ；（ 4）燈 l 的額定電功率pl0；（請(qǐng)畫出相關(guān)電路狀態(tài)的等效電路圖）圖 227（ 1）當(dāng) s1、s2 都斷開，滑片p 在最右端時(shí)，電路如圖甲所示；當(dāng) s1、s2 都斷開，滑片p 在最左端時(shí)，電路如圖乙所示； 當(dāng) s1、s2 都閉合，滑片p 在最左端時(shí)，電路如圖丙所示；-（三個(gè)等效電路圖都正確得1分）（1） pl = 9 plo /25 ，rl 肯定

17、 i2 / i 1= 3/5 u/ l 2 : u/ l 3 : 5 l 32/2 l : 2 3 /2-（ 1 分）（2） 2 u2 2/ l 22總 6 u2/ 22 4 總 /75由式得：-（ 1 分） u2 2/ l 22 6 u2/ 2 ×4/75把 l 3 2/2代入式整理得：2u / 2 6/2 3 即： '2 u2/ 2 3 -（分）（3） 總 1 '2 總 6 3 9 又 總 u i 3 u 總/ i 39 /1.5a 6 -（ 1 分） 2 u2/ '2（ 6） 2/3 12 -（ 1 分）（4） l 3 2/2 3×12/ 18

18、 l0 u2 l0/ l （ 6） 2/18 2 -（ 1 分）8如下列圖，電源電壓不變；當(dāng)開關(guān)s1 閉合 s2 斷開時(shí)，電壓表示數(shù)為4v ，電流表示數(shù)為 i1，電阻 r2 與 r3 的電功率之和為2.8w ；當(dāng)開關(guān)s1 、s2 閉合時(shí)，電流表示數(shù)為i1，電阻 r2 的電功率為3.6w ；求：（ 1）電阻 r1的阻值；（ 2）電源電壓；r1r2vr3s2s1ar 1r 2r 3r 1r 2解：1 分p12.8w 4vuui 1 r1r2r3 ui 2 r1r2 i 12i 23i13.6wi 2u2.8w3.6w2i 1 r22i 2 r2r3 4r33r21 分3r12r31 分2p1i 1

19、 r13.6w2i 2 r2p10.8wr21u4v 21201 分p10.8w4vur1u18vr1r2r31 分s1r19某校的同學(xué)們?cè)谟懻撾娐废牡碾姽β逝cp電阻的關(guān)系時(shí)設(shè)計(jì)了如圖19 所示的電路，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)，只閉合開關(guān)s1，滑動(dòng) 變阻器的功率為p3，電壓表的示數(shù)為u 1，電路中的電流為i 1；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片p 置于最左端時(shí)，只閉合開關(guān)s2 時(shí)，滑動(dòng)變阻器的r2s2圖 19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4 w；已知 u1u 23p3，8 p39 ，電路中電源兩端電壓保持不變；（ 6 分）

20、4（ 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： 如何通過開關(guān)的斷開與閉合以及滑動(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；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

21、 u 1u 2i34ir13=i r28i2r1 = 1 -1分r24u 肯定：i= 3 = r2r3r =2 r2 3 r1i2r1r3 r =5r1-1 分由圖（乙） （丙） u 肯定：r2r3r 2r 39p=p1+p2=p總p 總 = 9p總p總 =45w-2 分r1r 2410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)只閉合開關(guān)s1時(shí)， 電流表的示數(shù)是i1；當(dāng)只閉合開關(guān)s2 時(shí)，電流表的示數(shù)是i 2；當(dāng)斷開s1 、s2 時(shí)，電流表的示數(shù)是i 3，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)開關(guān) s 、s 閉合時(shí)，燈l 正常發(fā)光

22、，v212s2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；(2) 電流 i 3 與 i 4 之比；(3) 燈 l 的額定功率；vr2r1s1lv1v圖 25解： s1 閉合，電路如圖， s2 閉合，電路如圖，i1r2圖 i 2圖 s1 、s2 斷開，電路如圖，i3r1r2圖 rs1 、s2 閉合，電路如圖，i4r1圖 r2（1）由圖、，有i 1rli 2r2u1rlu 2r13r2121r1r22r11（2）由圖得：i 3r并i 4r串6r2 /1116r211u l（3）upl p額r l1r串32ul1u 29p額9 pl2.16w說(shuō)明：其它

23、方法正確給分；11在圖 17 所示的實(shí)物電路中，電源電壓保持不變，電阻r1 的阻值為10 ，當(dāng)開關(guān) s 閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到b 點(diǎn)時(shí)，電壓表v 1 與 v 2 的示數(shù)之比為57，電阻r2 與 r 消耗的電功率之和是r1 消耗電功率的4 倍；求：（ 1）請(qǐng)按實(shí)物電路的要求，畫出當(dāng)開關(guān)s 閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到b 點(diǎn)時(shí)的完整電路圖；（ 2）通過 r1 和 r2 的電流之比； （ 3）滑動(dòng)變阻器的最大阻值rab ；（ 4）滑動(dòng)變阻器滑片在a、b 兩點(diǎn)時(shí)r1 消耗的功率之比； （ 6 分）12300 5 10 15vr1+3 15v 11230 5 10 1apb0 v 5r2r+3 15v

24、 2s圖 1711（ 1）如圖示；（1 分）（ 2）當(dāng)開關(guān)s 閉合，因電阻r1、r2 串聯(lián)，所以通過電阻 r1、r2 的電流相等，v 1pr1即 i 1i 21（ 1 分）1r2rbv 2（ 3）當(dāng)開關(guān) s 閉合，滑動(dòng)變阻器滑片移到 b 點(diǎn)時(shí)， 變阻器接入電路的電阻最大，此時(shí)電阻 r1、 r2、rab 串聯(lián)，電壓表 v1 測(cè) r1、r2 串聯(lián)后兩端的電壓， v 2 測(cè) r1與 rab 串聯(lián)后兩端的電壓，因串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比，所以有s38 題答圖u 1r1u 2r1r210rab10r2rab5 7因串聯(lián)電路中，電功率與電阻成正比，所以有p2pab p1r2rab r1r2rab 104

25、 （1 分）解兩式可得r215， rab25；（1 分）（ 4）當(dāng)滑片移到a 點(diǎn)時(shí)，變阻器接入電路的電阻r0，電阻r1 消耗的電功率為2p1i1 r1ur1r22 r1 ；當(dāng)滑片移到b 點(diǎn)時(shí)，電阻r 消耗的電功率pi 2 ru2 r（ 1 分）1111r1r21rab滑動(dòng)變阻器滑片在a、b 兩點(diǎn)時(shí) r1 消耗的功率之比為p1 r1 p1r2rab 2 r1r2101525 21015 50 2254 （ 1 分）112如圖 22 所示電路圖中，電源兩端電壓保持不變；當(dāng)開關(guān)s1、s2 都斷開，滑動(dòng)變阻器的 滑片 p 在某點(diǎn) c 時(shí)，電壓表v 1、v 2 的示數(shù)之比為的示數(shù)為3 4，定值電阻r2

26、消耗的電功率為 18w ；當(dāng)開關(guān) s1 閉合、 s2 斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片p 移到某點(diǎn)a 時(shí)，電壓表 v 1、v 2 的示數(shù)之比為23，r2 兩端電壓為u2 ；當(dāng)開關(guān) s1 斷開、 s2 閉合時(shí)， 電壓表 v 1、 v 2 的示數(shù)之比仍為23， r2 兩端電壓為u 2 ；求： u2 u 2 ；當(dāng)開關(guān)s1、s2 都斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片p 在某點(diǎn) c 時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率pc；當(dāng)開關(guān) s1 閉合、 s2 斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片p 移到某點(diǎn) a 時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率 pa ；12當(dāng) s1、s2 都斷開，變阻器的滑片p 在 c 點(diǎn)時(shí)，電路連接如圖甲 當(dāng) s1 閉合、 s2 斷開，變阻器

27、的滑片p 在 a 點(diǎn)時(shí)，電路連接如圖乙當(dāng) s1 斷開、 s2 閉合時(shí)，電路連接如圖丙圖 22在乙圖中，u a 2 ； u 2 1 u在丙圖中，1 分u 2 3 ；u 2 3 uu331 uu 125總電壓相等，所以u(píng) 2 3u 23u5 51 分9在丙圖中， r1和 r2串聯(lián)，r1 u 1r2u 2 21 分3在甲圖中， r 、r和 r 串聯(lián)，p1pc u1u c 31c2p2pcu 2u c4pc 3p2 4p1 3p2 4×2 p231 p231 × 18w 6w1 分3rc r2pc p26w 118w3在乙圖中，ra u ar2u 2 21 分1在甲圖和乙圖中，總電壓不變，所以2 r1rri r1rcr2 3 irar22322r2r22 23r22pa iap2irap22× 2×18w 16w1 分22i 2 rir31213如圖 26所示的電路中，電源兩端電壓不變，燈的電阻不變；當(dāng)開關(guān)s1閉合， s2斷開，滑動(dòng)變阻