初中物理電學(xué)大題

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尺3。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)為口，電壓表V2的示數(shù)為。2；將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于8端，仍只閉合

開(kāi)關(guān)Si時(shí)，電壓表Vi的示數(shù)為電壓表V2的示數(shù)為5'，R消耗的電功率為0.21W。已知-：U/=7：8,

:〃2'=3：2,&=9Q。

(1)求&的阻值；

(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P置于8端時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)Si、S2、S3,求電流表的示數(shù)。

圖20

1.解:

1分

u_I,R

(1)22

3

i=1分

22

U[=/內(nèi)

u[，2(K+&)

Z=3X_L

82R]+7?2

AZ

=1分

45

/1R]+/?2+R3

R]+i?2

3_A+9Q+V

2-K+9Q

R,=21Q1分

(2)&=*凡=-5X21Q=15Q

77

片=廳A

2

0.21W=/2X21Q

I2=0.1A

U=A(&+7?2+/?3)=0.lAx(21Q+9Q+15Q)=4.5V1分

0.8A1分

R2R39Q15Q

2.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、Si，當(dāng)滑片P移至滑動(dòng)變阻器&的A端時(shí),

電壓表Vi的示數(shù)為5,電壓表V2的示數(shù)為U2,電流表A的示

數(shù)為71，滑動(dòng)變阻器當(dāng)消耗的電功率尸2為3W。當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)

S,將滑片尸移至滑動(dòng)變阻器&的中點(diǎn)時(shí)，電壓表Vi的示數(shù)

為電壓表匕的示數(shù)為5'，電流表A的示數(shù)為“。閉合開(kāi)

關(guān)S、Si，當(dāng)滑片P移至滑動(dòng)變阻器R2的8端時(shí),電流表A的示

數(shù)為K，電阻&的電功率為尸3。

4

已知。2=4。2'。求：

（1）電流71與“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

的最小電功率加。（結(jié)果保留1位小數(shù)）

圖24

2.解：當(dāng)尸在A端，閉合S、Si時(shí),等效電路如圖1；當(dāng)尸在中點(diǎn)，閉合S、斷開(kāi)Si時(shí),等效電路如圖2；當(dāng)P在8

端，閉合S、S1時(shí),等效電路如圖3。

36題答（圖1）36題答（圖2）36題答（圖3）

4

①（1分）

叫

4

（2必?。?....................................②

U[=.......................................③

D

°;=嗚+4)..........................④

解①②③④可得：2Ri=9R?.........................⑤（1分）

電源電壓不變，有：

0=1](&+&)...........................⑥

=/（^3；）

u2++&.............................?⑦

由①⑤⑥⑦可得：&=3%...........................(1分)

當(dāng)P在A端,都S、S2閉合時(shí)：&⑧

當(dāng)P在B端,都S、S2閉合時(shí)：鳥(niǎo)=。&..........⑨

。=/1(凡+&)=/3%???,=；

⑩

聯(lián)立⑧⑨⑩解得：鳥(niǎo)=^E=16W.......................

（1分）

⑶當(dāng)電路消耗的電功率最小時(shí)，電路中的總電阻最大，即:

P在A端，S閉合、S］斷開(kāi)，如圖4為等效電路圖則：

&Ri

36題答（圖4）

U2U22U2

Alin=-^=—R=0.9W（1分）

354353

(R1+R2+R3)(jx37?3+3R3+R3)

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、Si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Vi和V2的示數(shù)之比U「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Vi、V2示數(shù)分別為U；、U2'；當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S2閉合、Si斷開(kāi)時(shí)，電壓表Vi、V2示數(shù)為分別Uj、U2"o

Ui'：U「=2：3,U2'：叱”=4：3.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Q。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。

3.解：畫(huà)出各狀態(tài)等效電路如下：

開(kāi)關(guān)S、Si閉合，S2斷開(kāi)，P位于某點(diǎn)A,如圖（1）

開(kāi)關(guān)S、Si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，Si斷開(kāi)，如圖（3）

開(kāi)關(guān)S、閉合，Si、S2斷開(kāi)，如圖（4）

5

―Ui'—U2A

圖（2）

L

R2

圖(3)圖(4)

,、IT.U'RL2

(1)——=」x==—

hRLU、3

RiU'h432

—X--=一X—

足

IlU223T

R、=—Ri=—x20Q=10Q

222

(2)(7?L+7?3)=I3(7?I+7?2)

2(見(jiàn)+20Q)=3(R+10Q)

&=10。

RL_UI_2

R3A~Ui~3

一33

R3A=—RL=—xlOQ=15Q

22

U總=II(RL+R3A)=0.6A(10Q+15Q)=15V

(3)Pmin=——=----------------=5.625W

RL+R2+R310Q+10Q+20Q

4.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Ri=25Q。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J_,R,消耗的功率為0.5W；改變?nèi)齻€(gè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài),

16

在保證R工作的條件下，若當(dāng)消耗的最大功率和最小功率之比為4：1。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)

圖27

4..解:

(1)只閉合開(kāi)關(guān)Si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3圖4

P實(shí)燈1

由題意可知=；2■=77-所以/額=4/........①...1分

P額/額D火燈16

同時(shí)對(duì)于圖1、2所示的兩電路狀態(tài)有

/額R燈=/(R1+R2+R燈)..........................②??????1分

保證以處于工作狀態(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)Si、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)此消耗的功率最小，記為修??；處于圖3、圖4所示

的狀態(tài)時(shí)，&消耗的功率等大，均為最大功率，記為修大。所以依題意有

U2

=-------&-------=-，解得R2+R*T=25Q……③……1分

《?。?---------------）2R]1

聯(lián)立上述三式，可解得：R燈=12.5Q,7?2=12.5QO1分

(2)對(duì)圖2所示電路狀態(tài)有

2

P2=/^2=0.5W,解得Z=0.2Ao

需此電路狀態(tài)根據(jù)歐姆定律有

U=/(R1+R2+R燈)=0.2AX(25Q+12.5Q+12.5Q)=10Vo1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)&,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片尸位于4點(diǎn)時(shí)，電壓表

弘的示數(shù)。為10V,電壓表％的示數(shù)G為8V,電路中的電流為小電阻尺與此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率

P為4W；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于8點(diǎn)時(shí)，電壓表壞的示數(shù)UJ,電壓表％的示數(shù)為,電流表示數(shù)

為/2,電阻R與此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率Pz為2.5W,且電壓G：UJ=2：1求：

(1)電流人與心的比值；

(2)電源兩端的電壓U；

(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)￡、&都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片尸位于最左端時(shí)，電路的電功率尸3。

(6分)

圖19

5.解：

當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)Si時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片尸位于4點(diǎn)時(shí),等效電路如圖19甲所示；

當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)Si時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片尸位于6點(diǎn)時(shí),等效電路如圖19乙所示；

當(dāng)開(kāi)關(guān)S、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

Zj\O...................................（1分）

Ui=10v,G'

R?RBRT

]-I1-0oqh

UR2U黃vU1-

尸i=4WP2=2.5WU

u-u-

丙

甲乙

圖

由圖19甲、乙得:19

2

q（1分）

2U；1

R4W

=

1\-------=0.5A/2=0.25A

U28V

R2.5W

u2--=---------=10V（1分）

I20.25A

u-u2

C7-8V2

,=-解得：U=12V（1分）

’2U—U,J/-10V1

R_UR2_U-

1\2---------------更*=8。

4I]0.5A

U「UR210V-4V

Ri=———-=12Q（1分）

0.5A

由圖19丙得:

12W（1分）

12Q

（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)Si時(shí)，電壓表V的示數(shù)為Ui，電阻Ri消耗的功率Pi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I1和I2；所有開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，電流

表A2的示數(shù)比12增加了0.9A。己知U1：U2=l：3,11：12=4：1,求電源電壓及開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)電阻R3消耗的電

功率。。

圖21

6.

解：只閉合開(kāi)關(guān)Si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

閉合開(kāi)關(guān)Si、S2、S2時(shí)，等效電路如圖丙所示

R_-/_3

得:22

R3~i2T

l-j_l______1______

R[+7?2+&Uz3

得：&=2

4

UU.1

由」一=L8W」2=0.9A_L=—

&&U23

得,口：U,=1.8WX9X—R、L=1.8WX9X---1-=18V

一U,0.9A

U2(3UYU2

R3的功率P3=，一~LL=18X」一=18X1.8W=32.4W

21

7.圖19所示的電路中，電源兩端電壓U保持不變。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片尸置于。端時(shí)，

閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表的示數(shù)為Ui，電流表的示數(shù)為小電阻以消耗的電功率Pi=4W,電阻&消耗的電功率為

2；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P置于距。端2/3時(shí)，電壓表的示數(shù)為5，電流表的示數(shù)為G電阻&消耗的電功

率為尸2‘。已知尸2：尸2'=4：9,。1：5=4：3。求：（1）A與一的比值;

R\JH

（2）滑動(dòng)變阻器滑片尸在。端時(shí)，&消耗的功率；點(diǎn)*c

（3）滑動(dòng)變阻器滑片尸在b端時(shí)，&消耗的功率。一

lllll/.Q./ll

7.解：（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片尸置于a端時(shí)，電路如圖甲所示；

當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片尸置于距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。

（2）由圖甲和圖乙：一定：,k=國(guó)=E=2..................1分

I21P；V93

??■_4.人（&+招）_2（國(guó)+招）一4

,——?,--------------——x------------——

43/2國(guó)+；4）3（兄+；%）3

..................①.............................1分

63

又,：U一定

./]_,+夫2+§招R]+2&_2

I2N+R2+&&+4R?3

R21

由①②式得名=2

R33

由圖甲：二=【；R=及=2

A1沃與3

3^=3X4W=6W.............................1分

322

（3）由圖甲和圖丙：'+&_=L

[3R]+1?2+尺32

2

.-.4=MxA=mx2=i

p2I/3JR2UJ12

...g=26=2x4W=8W.............................1分

8.如圖22所示，電源兩端電壓不變，電阻&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)為小電壓表Vi的示數(shù)為口，變阻器的功率為尸&的電功率為1W。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片尸位

于中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為心，電壓表V2的示數(shù)為心，變阻器的功率為尸2。已知：U[=U2,Pi：2=8：9o求:

(1)電流表的兩次示數(shù)之比A：A；

(2)電阻&的阻值；

(3)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電路所消耗的最大電功率尸最大。

圖22

8.解.?閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑片尸位于左端、中點(diǎn)和右端時(shí)，等效電路分別如

圖甲、乙、丙所示;

P最大

圖甲圖乙圖丙

(1)由圖甲、乙：二=小&解得：4=2

P/1(&/2)9

2123

⑵由圖甲、乙”"定胃7c………①

又：5=U2/.乙=―+(&/2)=2....

I]Ri+&3

由①、②式聯(lián)立，將&=4。代入解得：&=6。，7?3=20Q

(3)當(dāng)滑片尸在右端時(shí)，電路的總功率最大.

由圖甲、丙：一定.?./=〃+&

136+與+。3

將Ri、&、&值代入解得：

A3

4Q+6Q

-P」1區(qū)+%)----------xlW=15W

6Q

9.如圖24所示電路，電源兩端的電壓保持不變。&是定值電阻，其阻值是6Q,R2是滑動(dòng)變阻器，小燈泡L的銘

牌上標(biāo)有“6V3W”。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Pi=L5W；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PJ，定值電阻的功率是P/，滑動(dòng)變阻器

的功率是居；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P/,定值電阻的功率是2〃，滑動(dòng)變阻器

的功率是Pc=

已知Pi：P"：Pi=16：4：25,尸/：PL=8：1,Pb：Pc=

13：17o

求：⑴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4、4、4；

⑵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

值心、氏；

⑶燈泡的實(shí)際功率Pj和丘〃各是多少。（6分）

圖24

9.解:

⑴當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于a端時(shí)，小燈泡L與定值電阻總串聯(lián)，其等效電路如圖所示

燈泡正常發(fā)光，其兩端電壓優(yōu)=6V,功率A=3WLRi

根據(jù)P=U?I,IFPI/Ik=3W/6V=0.5A

心兩端電壓U\=P\/L=1.5W/0.5A=3V

根據(jù)歐姆定律，I=U/R,

此時(shí)燈絲的電阻幾=〃L//a=6V/0.5A=12Q1分

電源兩端的電壓〃==6V+3V=9V1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)變阻器與定值電阻心串聯(lián)，其等效電路分別如圖所示

<----------------U-------------><----------------U

根據(jù)尸=7?7?,

Pi：P"：Pi=(Zb2?7?i):(小RC:(//?而)=//：//：/(=16：4：25

Zb=4乙/5=4X0.5A/5=0.4A

Zc=2乙/5=2X0.5A/5=0.2A1分

⑵根據(jù)P=f-R,Pj：PL"=(1/?兄/):(//?兄”)=8：1

［(0.4A)2?后］：［(0.2A產(chǎn)?幾〃］=8：1

得到：?jiǎn)?2幾〃①

由Pb:Pc=(*?日)：(Zc2?兄)=13：17,

［(0.4A)2?兆］：［(0.2A)2?兒］=13:1

得到：曲=13幾/68②

根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路特點(diǎn)，入=--------——％=一T匕一

R^+Ri+RbRL+品+&

Rj+6Q+Rb=9V/(0.4A)=22.5Q，&，+Rb=16.5Q③

&〃+6Q+&=9V/(0.2A)=45Q,R^+Rc=39Q④

由①②③④四式聯(lián)立，解出

凡=6.5Q,4=34Q,1分

&'=10。，&"=5Q1分

⑶

Pj=/b2-J?L=(0.4A)2X10Q=1.6W

PL"=?兄〃=(O.2A)ZX5Q=0.2W1分

10.如圖24所示電路，電源兩端的電壓保持不變，定值電阻&=2以。當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)，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&,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Vi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&與定值電阻J的阻值之比；

(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)Si和S2都閉合時(shí)，電阻Ri所消耗的電功率；

(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)Si和S2都閉合時(shí)，若電流表示數(shù)為1A,則定值電阻心的阻值為多大。

圖24

10廨：

(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1圖2圖3

由圖2可知，因電壓表Vi、V2的示數(shù)之比為1：2,所以以兩端的電壓為電源兩端電壓的一半，因此有

Ri=

2

又因?yàn)镽產(chǎn)2R3,所以&：&=2：I-

(2)因?yàn)?=2%，R2：R3=2：1,所以&=&，因此在圖1中，Ri消耗的功率Pi=B=7.2W。

2

又根據(jù)串聯(lián)電路分壓關(guān)系可知，在圖1中電阻以兩端的電壓5=

2

當(dāng)開(kāi)關(guān)Si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，電阻尺兩端的電壓=-U.

設(shè)此時(shí)Ri消耗的電功率為Pi',則有

里=￡，解得尸「=20Wo

4-u

(5J

(3)若在圖3所示電路中電流/=1A,根據(jù)尸J=為?1可解得/Z2=20W/(1A)2=20Q。

又因&=2&,所以&=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)So和Si時(shí)，電流表Ai的示數(shù)為0.8A；調(diào)整開(kāi)關(guān)S。、S

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尸1，電流表A2的示數(shù)為3.6A,當(dāng)消耗的功率為P2；

當(dāng)電路消耗的最小功率為尸3時(shí)，必和&消耗的總功率為尸4；已知修：「3=11：1，求：

(1)&的阻值；

(2)當(dāng)So閉合，Si、S2都斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)；Az

(3)22和P4的比值。

----------\MMQI

圖24

11.解：（1）當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)So和Si時(shí)，等效電路如圖4甲所示；可得

（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)So、Si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Pi，干路電流為

Z=3.6A+0.8A=4.4A;當(dāng)開(kāi)關(guān)S。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2,

電路中電流為廠。

&==1解得：Z=0,4A（1分）

P.UII1

，

U3=I7?3=0.4AX15Q=6V（1分）

（3）&、&的電壓之和為U',解得

P,UIUI.0.8AX12V4一八、

—-=----=----------=------------------=—（1分）

P4UT（U-UJI'（12V-6V）xO.4A1

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)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為3時(shí)，電阻&和滑動(dòng)

變阻器消耗的功率之和為8W,電壓表V1、V2的示數(shù)之比。1：5=5：4；當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，滑動(dòng)變阻器接入電路

的電阻為RB時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率為5