初三物理電學(xué)綜合題(較難)

1、如圖所示，電源電壓和燈泡電阻不變，當(dāng)合上開關(guān)S1，斷開開關(guān)S2和S3時(shí)，電燈R1正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為6V；當(dāng)合上開關(guān)S1，S2，斷開S3時(shí)，電流表示數(shù)為1A；當(dāng)合上S3，斷開S1、S2時(shí)，燈R1的實(shí)際功率為其額定功率的1/9，R2消耗的功率為0.6W，求燈L的額定功率和電阻R3的阻值。2、兩只燈泡L1和L2分別標(biāo)有“220V?40W”和“110V?100W”字樣，若把它們串聯(lián)在電路中，總功率最大不得超過多少瓦？若把它們并聯(lián)在電路中，總功率最大不得超過多少瓦？已知：?????求：串聯(lián)時(shí)的最大總功率???并聯(lián)時(shí)的最大總功率3、如圖16所示，電源電壓為12V，并且保持不變，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為18Ω，小燈泡上標(biāo)有“6V3W”字樣。求：?（1）燈泡的電阻和正常工作時(shí)的電流是多少？?（2）當(dāng)S閉合，S1、S2都斷開時(shí)，要使燈泡正常工作，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為多大？?（3）保持滑動(dòng)變阻器的位置不變，閉合S、S1、S2，此時(shí)電流表示數(shù)變化了1A，求R0的阻值是多少？?（4）閉合S、S1、S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使整個(gè)電路消耗的總功率為最小，這個(gè)最小值是多少？4、在學(xué)習(xí)了電學(xué)知識(shí)后，同學(xué)們嘗試“設(shè)計(jì)電路和編制習(xí)題”，老師提供了以下器材：電源、兩個(gè)“12V18W”的電阻和若干開關(guān)、導(dǎo)線．(1)小虎第一個(gè)完成設(shè)計(jì)，他設(shè)計(jì)的電路如圖所示．他編制的試題是：“在如圖a所示的電路中，閉合開關(guān)S1，通電5min產(chǎn)生多少熱量?”?請(qǐng)你解答此題：(2)小華思考一會(huì)兒，設(shè)計(jì)了能提供兩種功率工作的電路．編制的試題是：“在小虎設(shè)計(jì)的電路上再加一個(gè)開關(guān)，使電路能以兩種功率工作，其大、小功率之比是___________．”?請(qǐng)你在圖a中完成小華的設(shè)計(jì)，并將電路大小功率之比填入空格中．(3)小明經(jīng)過認(rèn)真思考后，用了三個(gè)開關(guān)，設(shè)計(jì)了能提供三種功率工作的電路．請(qǐng)你在圖b的方框內(nèi)，畫出小明所設(shè)計(jì)的電路圖．5、如圖甲所示電路，電源電壓為12V，電阻R1的阻值為20Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為100Ω，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表A的示數(shù)為0.2A。求：（1）電壓表V的示數(shù)；（2）R2消耗的功率;（3）滑動(dòng)變阻器的滑片P移到另一位置時(shí)，電壓表V1的示數(shù)如圖所示乙所示，求此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值。6、在圖11所示的電路中，電源電壓為12伏且不變，電阻R1的阻值為22歐，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“10W?1A”字樣。閉合電鍵S，電流表的示數(shù)為0.5安。求：（1）電阻R1兩端的電壓。（2）滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值。（3）現(xiàn)設(shè)想用定值電阻R0來替換電阻R1，要求：在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的過程中，兩電表的指針分別能達(dá)到滿刻度處，且電路能正常工作。①現(xiàn)有阻值為16歐的定值電阻，若用它替換電阻R1，請(qǐng)判斷：________滿足題目要求（選填“能”或“不能”）。若能滿足題目要求，通過計(jì)算求出替換后滑動(dòng)變阻器的使用范圍；若不能滿足題目要求，通過計(jì)算說明理由。②滿足題目要求的定值電阻R0的可能取值范圍為_______________________。7、如圖所示,電源電壓恒為6V,R1、R2是定值電阻，滑動(dòng)變阻器最大值為R，當(dāng)斷開S2、S3、閉合S1時(shí)，移動(dòng)滑片P，電路消耗功率的最大值和最小值之比為4：1;當(dāng)斷開S1和S3、閉合S2時(shí)，滑片P在a點(diǎn)（此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻為1/4R）和在最右端電流表的示數(shù)之比2：1；當(dāng)S1、S2、S3都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為1.25A．求:①R1和R的比值;②R2和R的比值;③R1、R2、R3的值。二、綜合題8、家庭電路的引線均有一定的電阻（約幾歐），因此，當(dāng)家中空調(diào)、電爐等大功率用電器工作時(shí)，家中原來開著的電燈會(huì)變暗。某科技小組的同學(xué)通過測(cè)試就可以估算出家庭電路引線部分的電阻。如圖所示，用r表示家庭電路引線部分的總電阻，L為一只普通家用白熾燈泡，M是一臺(tái)空調(diào)節(jié)器。在測(cè)試時(shí)，先斷開開關(guān)S，接通燈泡L，測(cè)得燈泡兩端的電壓為，燈泡的功率為；再閉合開關(guān)S，測(cè)得燈泡兩端的電壓為，空調(diào)的功率為（遠(yuǎn)大于）。試寫出估算r的表達(dá)式（只用、和表示，設(shè)電源電壓恒定）（8分）9、某電熱水器的簡(jiǎn)化電路，如圖所示。請(qǐng)你設(shè)計(jì)虛線框內(nèi)的指示燈電路。供選擇的器材有：“220V?10W”燈泡一只，“2.5V?0.75W”燈泡一只，“2V?10mA”發(fā)光二極管一只，各種阻值的電阻，導(dǎo)線若干。（1）在指示燈能正常工作的情況下，請(qǐng)你通過計(jì)算說明選用器材的最佳方案及器材的具體規(guī)格。（2）將電路圖中的虛線框部分補(bǔ)充完整。10、電阻R1與電阻R2組成并聯(lián)電路。試證明總電阻小于電阻R1、小于電阻R2。三、選擇題11、圖所示的電路中，電源電壓恒定．閉合開關(guān)S后，電路正常工作．過了一會(huì)兒，兩電表的示數(shù)突然都變?yōu)榱?，則該電路中出現(xiàn)?的故障可能是:A.?電阻R斷路;??B．電阻R短路;???C．燈L斷路;???D．燈L短路.12、在下圖的電路中，R為待測(cè)電阻，阻值約為5歐。給你的器材有：滑動(dòng)變阻器（2A，0～10歐Ω）；電壓表，有2個(gè)量程，分別為0～3V、0～15V；電流表，有2個(gè)量程，分別為0～0.6A、0～3A；電池組為新干電池3節(jié)串聯(lián)。兩只電表的量程可采用以下4種選法，但為使測(cè)量時(shí)能較準(zhǔn)確地讀數(shù)，最后，兩只電表的量程應(yīng)采用??[???]A．0～0.6A和0～1.5V?????B．0～3A和0～15VC．0～0.6A和0～3V???????D．0～3A和0～3V13、如圖4所示電路，電阻R1標(biāo)有“6Ω?lA”，R2標(biāo)有“3Ω1．2A”，電流表A1、A2的量程均為0～3A，電壓表量程0~15V，在a、b間接入電壓可調(diào)的直流電源．閉合開關(guān)s后，為保證R1、R2均不損壞，則允許加的電源電壓和通過電流表A1的電流不得超過?????()??A．9V??1A????????B．3.6V???0.6AC．9.6V?lA????????D．3.6V???1.8a14、如圖所示，電源電壓不變，閉合開關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器滑片自a向b移動(dòng)的過程中:A．電壓表V1示數(shù)變大，v2示數(shù)變大，電流表A的示數(shù)變大;B．電壓表V1示數(shù)不變，V2示數(shù)變大，電流表A的示數(shù)變小;C．電壓表V1示數(shù)不變，V2示數(shù)變小，電流表A的示數(shù)變大;D．電壓表V1示數(shù)變小，V2示數(shù)變大，電流表A的示數(shù)變小.15、如圖所示．物體M在水平導(dǎo)軌上平移時(shí)．帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)，通過電壓表顯示的數(shù)據(jù)，可反映出物休移動(dòng)距離的大?。铝姓f法正確的是:A．物體M不動(dòng)時(shí)，電流表、電壓表都沒有示數(shù);B．物體M不動(dòng)時(shí)．電流表有示數(shù)，電壓表沒有示數(shù);C．物體M向右移動(dòng)時(shí)．電流表、電壓表示數(shù)都增大;D．物休M向右移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)不變，電壓表示數(shù)增大.四、實(shí)驗(yàn),探究題16、有一個(gè)電阻值已看不清楚的電阻器R1，我們想要測(cè)出它的電阻值，但手邊只有一個(gè)電池組、一個(gè)伏特表、一個(gè)電阻值看得清楚的電阻器R2和幾根導(dǎo)線，試用兩個(gè)電路圖表示出測(cè)量R1電阻值的方法。五、填空題17、為測(cè)量待測(cè)電阻Rx阻值，小敏設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，R0的阻值已知且電源電壓不變，她?????????測(cè)出Rx的阻值（填“能”或“不能”)．因?yàn)?????????????????????????六、多項(xiàng)選擇18、如圖所示的電路中，電源兩端的電壓保持不變，電阻R2與R3的阻值均為10Ω。閉合開關(guān)S，電流表A1和A2的示數(shù)之比為3：2。若把電流表A1和A2分別換成電壓表V1和V2后，電壓表V1的示數(shù)為U1，電壓表V2的示數(shù)為U2。則下列選項(xiàng)正確的是：A、R1＝5Ω;?????????????B、R1＝20Ω;??C、U1：U2＝3：4;???????D、U1：U2＝4：3.19、如圖所示電路，電源兩端電壓U＝7.5V，且保持不變，R為保護(hù)電阻，?L為標(biāo)有“6V?3W”的小燈泡，不考慮燈絲電阻隨溫度的變化。電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V。閉合開關(guān)S后，要求燈L兩端的電壓不超過額定電壓，且兩電表的示數(shù)均不超過各自的量程，則關(guān)于保護(hù)電阻R和滑動(dòng)變阻器允許接入電路的最大阻值R’下列說法正確的是:Ａ．當(dāng)R<3Ω時(shí)，燈L兩端的電壓可能超過6V;????Ｂ．當(dāng)R=3Ω時(shí),??R’不能超過10Ω?;??Ｃ．當(dāng)R>3Ω?時(shí),?R’可以等于任何值;?????????????????Ｄ．無論R取什么值?,?R’都等于10Ω?.20、在圖9所示的電路中，A、B兩點(diǎn)之間電壓U保持不變，電路連接完好且使用的電表均為理想電表。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí)?:A．電壓表V1和電流表A的示數(shù)之比不變;B．電壓表V2和電流表A的示數(shù)之比不變;C．電壓表V1示數(shù)的變化量和電流表A示數(shù)變化量比值的絕對(duì)值增大;D．電壓表V2示數(shù)的變化量和電流表A示數(shù)變化量比值的絕對(duì)值不變.參考答案一、計(jì)算題1、解析：由于電路變化大，所以在求解過程中，首先作出等效電路圖，再根據(jù)電路特點(diǎn)，聯(lián)系各量列方程求解。答案：（1）當(dāng)S1閉合，S2，S3斷開時(shí)，等效電路如圖7所示，電壓表示數(shù)為6V，恰好是電源電壓，同時(shí)燈泡正常發(fā)光，此時(shí)燈泡功率為額定功率，?①圖7（2）當(dāng)S1，S2合上，S3斷開時(shí)，等效電路如圖8所示，此時(shí)燈泡正常發(fā)光。因?yàn)楣?，即圖8（3）當(dāng)S3閉合，S1，S2斷開時(shí)，等效電路如圖9所示，由于燈L及R2，R3串聯(lián)，根據(jù)題目所給條件，聯(lián)系串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)。圖9因?yàn)?，即所以，而此時(shí)又因?yàn)?，?③即??④將③式代入④式得：，代入②式得：解得或（舍去），故因?yàn)椋视蓤D可知，，解得易錯(cuò)分析：求解電學(xué)綜合題的思路很多，本題用常規(guī)按電路變化的順序，列方程求解的方法，解本題的關(guān)鍵是按題目要求畫出各種情況下對(duì)應(yīng)的等效電路圖，然后各個(gè)電路分步求解，思路明晰、清楚。2、分析：該題屬“照顧弱者”一類典型題，即為了二者都不損壞，在串聯(lián)時(shí)要使通過它們的電流等于二者中額定電流較小的；在并聯(lián)時(shí)要使它們兩端電壓等于二者中額定電壓較小的。解：???????串聯(lián)時(shí)（如圖1甲）?∵????圖1∴并聯(lián)時(shí)（如圖1乙）?∵???∴???∴3、（1）R燈=U額2/P額=(6V)2/3W=12Ω?I額=P額/U額=3W/6V=0.5A??（2）當(dāng)S閉合，S1、S2都斷開時(shí)，燈L和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)?????U滑=U-U額=12V-6V=6V?R滑=U滑/I額=6V/0.5A=12Ω??（3）閉合S、S1、S2時(shí)，R0與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)??????I=I額+1A=0.5A+1A=1.5A?I滑=U/R滑=12V/12Ω=1A??????R0=U/(I-I滑)=12V/(1.5A-1A)=24??（4）閉合S、S1、S2，滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到b端時(shí)，整個(gè)電路消耗的功率最小??????I最小=I0+IR=12V/24Ω+12V/18Ω=7/6A?????P最小=UI最小=12V×7/6A=14W4、(1)電阻的阻值：???R=U2／P=(12V)2／18W=8Ω???通過電阻的電流：???I=U／R串=U／2R=12W(2×8Ω)=0.75A???電路通電5min產(chǎn)生的熱量：???Q=IR串t=(0.75A)2×2×8Ω×60×5s=2.7×103J?(2)2∶1；?????圖略(3)圖略5、（1）4V;??????????（2）1.6W;?????????（3）100Ω或4Ω.6、（1）U1＝IR1????????????????????????????????????????????1分＝0.5安×22歐=11伏??????????????????????????????1分（2）R2＝U2/I2＝（U－U1）/I?????????????????????????????1分＝（12伏－11伏）/0.5安＝2歐???????????????????1分（3）①能；????????????????????????????????????????????1分電流表量程為0~0.6安：由I最大＝0.6安，????R最?。?2伏/0.6安＝20歐，R滑小＝20歐－16歐＝4歐；??????????????????????????1分由U滑大＝3伏，????U1￠＝U－U滑大＝12伏－3伏＝9伏，I￠＝U1￠/R0＝9伏/16歐≈0.563安，R滑大＝U滑大/I￠＝3伏/0.563安≈5.33歐，???????????????1分所以，滑動(dòng)變阻器使用范圍：4~5.33歐。②R0的取值范圍為15~20歐。???????7、①斷開S2和S3、閉合S1時(shí)，R1與R串聯(lián)，P在最左端時(shí)電路有最大功率P大U2/R1；當(dāng)P在最右端時(shí)，電路有最小功率P小U2/（R1＋R）；∴P大/P小U2/R1×（R1＋R）/U24/1∴R11/3×R∴即R1/R1/3②當(dāng)斷開S1和S3、閉合S2時(shí)，P在a點(diǎn)時(shí)，R2和R串聯(lián)，IaU/（R2＋1/4R），P在最右端時(shí)I右U/（R2＋R）∴Ia/I右U/（R2＋1/4R）×（R2＋R）/U2/1∴R21/2R即R2/R1/2。③當(dāng)S1、S2、S3都閉合時(shí)，R被短路，R1、R2并聯(lián)，有R總R1R2/（R1＋R2）1/3R×1/2R÷（1/3R＋1/2R）1/5RI總U/R總6V÷1/5R1.25A∴R24Ω∴R11/3×R8Ω,R21/2R12Ω