重点重点初中物理电学大题

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欢迎阅读电学大题1.如图20,电路中电源两端电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R3。将滑动变阻器的滑片P置于A端,只闭合开关S1时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2;将滑动变阻器的滑片P置于B端,仍只闭合开关S1时,电压表V1的示数为U1′,电压表V2的示数为U2′,R1消耗的电功率为0.21W。已知U1﹕U1′=7﹕8,U2﹕U2′=3﹕2,R2=9。(1)求R1的阻值;(2)当滑动变阻器的滑片P置于B端时,闭合开关S1、S2、S3,求电流表的示数。1.解:1分(1)222122RIRIUU2321II1分5731RR1分211R1分(2)1521757513RRVARRRIU5.4159211.032121分AVVRURUI8.0155.495.4321分2.如图24所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关S、S1,当滑片P移至滑动变阻器R2的A端时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表A的示数为I1,滑动变阻器R2消耗的电功率P2为3W。当只闭合开关S,将滑片P移至滑动变阻器R2的中点时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表A的示数为I2。闭合开关S、S1,当滑片P移至滑动变阻器R2的B端时,电流表A的示数为I3,电阻R3的电功率为P3。已知U1=54U1,U2=4U2。求:(1)电流I1与I2的比值。(2)电功率P3的大小。(3)通过断开、闭合开关及移动滑动变阻器滑片P,电路所消耗的最小电功率Pmin。(结果保留1位小数)2.解:当P在A端,闭合S、S1时,等效电路如图1;当P在中点,闭合S、断开S1时,等效电路如图2;当P在B端,闭合S、S1时,等效电路如图3。R1ABPS1S2S3V2V1图20R3I2R1R2UR1R3UR2U1U2U1′U2′IR3R1UR2P1I1图24R3S1SR1V1V2A1PR2AB36题答(图2)I2R1R2/2R3U2’UU1’36题答(图3)P3R3UI3U1U2R2R3UI1P236题答(图1)欢迎阅读L-+315-V1S1S2-+315-V2R3R214)1('223'23221UURURUII…………………………………①………………………………(1分)'1154)2(UU………………………………………………②211RIU…………………………………………………③)2(122'1RRIU…………………………………………④解①②③④可得:2R1=9R2…………………………………⑤………………………………(1分)电源电压不变,有:)(231RRIU…………………………………………⑥)2(1232RRRIU……………………………………⑦由①⑤⑥⑦可得:R2=3R3…………………………………………(1分)22122SSRIPAP闭合时:、端,都在当……………⑧32332SSRIPBP闭合时:、端,都在当……………⑨41)(3133321IIRIRRIU………………………⑩联立⑧⑨⑩解得:W1631623PP……………………………………………………………(1分)为等效电路图则:断开,如图闭合端,在最大,即:小时,电路中的总电阻当电路消耗的电功率最4、SS)3(1AP0.9W352352)3329()(33233323212minPRURRRURRRUP………………(1分)3.如图18所示的电路中,电源电压稳定不变(忽略温度对电阻的影响)。当开关S、S1闭合,S2断开,滑动变阻器滑片P位于某点A时,电压表V1和V2的示数之比U1:U2=2:3,电流表示数为0.6A;当滑动变阻器滑片P位于右端时,电压表V1、V2示数分别为U1’、U2’;当开关S、S2闭合、S1断开时,电压表V1、V2示数为分别U1’’、U2’’。U1’:U1’’=2:3,U2’:U2’’=4:3.滑动变阻器的最大阻值为20Ω。求(1)定值电阻R2的阻值(2)电源电压(3)通过开关闭合与断开,调节滑动变阻器的滑片P的位置,电路消耗的最小功率。3.解:画出各状态等效电路如下:开关S、S1闭合,S2断开,P位于某点A,如图(1)开关S、S1闭合,S2断开,P位于右端时,如图(2)当开关S、S2闭合,S1断开,如图(3)36题答(图4)IR1R2R3U欢迎阅读开关S、闭合,S1、S2断开,如图(4)(1)'21''3123LLUIRIRU(2)2332LLIRRIRR(3)2min(15)5.625101020UVPW2总L23R+R+R4.如图27所示电路中,电源两端的电压和灯丝的电阻均保持不变,定值电阻R1=25。只闭合开关S1时,灯L正常发光;只闭合开关S3时,灯L的实际功率为其额定功率的161,R2消耗的功率为0.5W;改变三个开关的状态,在保证R1工作的条件下,若R1消耗的最大功率和最小功率之比为4∶1。求:(1)灯丝的电阻R灯;(2)电源两端的电压U;(请画出相关的等效电路图)4..解:(1)只闭合开关S1时,电路结构如图1所示。只闭合开关S3时,电路结构如图2所示。……1分由题意可知16122灯额灯额实RIRIPP,所以I额=4I…………①……1分同时对于图1、2所示的两电路状态有I额R灯=I(R1+R2+R灯)…………………………………②……1分保证R1处于工作状态,有如下三种电路情况:第一,开关S3闭合,如图2所示;第二,开关S2、S3闭合,如图3所示;第三,开关S1、S2、S3均闭合,如图4所示。对图2、图3、和图4分析可知,处于图2所示的状态时R1消耗的功率最小,记为P1小;处于图3、图4所示的状态时,R1消耗的功率等大,均为最大功率,记为P1大。所以依题意有14)(12211211RRRRURUPP灯小大,解得R2+R灯=25……③……1分联立上述三式,可解得:R灯=12.5,R2=12.5。……1分(2)对图2所示电路状态有P2=I2R2=0.5W,解得I=0.2A。对此电路状态根据欧姆定律有U=I(R1+R2+R灯)=0.2A×(25+12.5+12.5)=10V。……1分5.如图19所示的电路中,电源两端电压保持不变。只闭合开关S1,当滑动变阻器的滑片P位于A点时,电压表Vl的示数U1为10V,电压表V2的示数U2为8V,电路中的电流为I1,电阻R1与此时滑动变阻器消耗的电功率P1为4W;当滑动变阻器的滑片P位于B点时,电压表Vl的示数U1’,电压表V2的示数为U2’,电流表示数U2图(1)LI1=0.6AR3AU1U2’图(2)LI2R3=20ΩU1’U2’’图(3)LI3R2U1’’‘I4R3R2L图(4)图27图1P额R灯UI额图2P实R灯UIR1R2图3R1UA图4R1ULR2A欢迎阅读为I2,电阻R1与此时滑动变阻器消耗的电功率P2为2.5W,且电压U1:U1’=2:1求:(1)电流I1与I2的比值;(2)电源两端的电压U;(3)当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P位于最左端时,电路的电功率P3。(6分)5.解:当只闭合开关S1时,滑动变阻器的滑片P位于A点时,等效电路如图19甲所示;当只闭合开关S1时,滑动变阻器的滑片P位于B点时,等效电路如图19乙所示;当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P位于最左端时,等效电路如图19丙乙所示。……………………(1分)由图19甲、乙得:21II='11UU=12……………………(1分)I1=21UP=V8W4=0.5A∴I2=0.25AU2’=22IP=A25.0W5.2=10V……………………(1分)21II=2'222RUURUU=VUVU108=12解得:U=12V……………………(1分)R2=12IUR=12IUU=85.0812AVVR1=11IUR=121IUUR=125.0410AVV……………………(1分)由图19丙得:P2=1212)12(212VRUW……………………(1分)(其他解法正确的,均可相应得分)S2S1PR2R121图19UR2甲P1=4WR1R2RAUU2=8vU1=10vI1R1R2RBUU2’U1’I2P2=2.5W乙I3R1U丙U’R2图19欢迎阅读6.如图21所示,电源电压保持不变。只闭合开关S1时,电压表V的示数为U1,电阻R1消耗的功率P1为1.8W;只闭合开关S2、S3时,电压表V的示数为U2,电流表A1和A2的示数分别为I1和I2;所有开关都闭合时,电流表A2的示数比I2增加了0.9A。已知U1∶U2=1∶3,I1∶I2=4∶1,求电源电压及开关都闭合时电阻R3消耗的电功率。6.解:只闭合开关S1时,等效电路如图甲所示只闭合开关S2、S2时,等效电路如图乙所示闭合开关S1、S2、S2时,等效电路如图丙所示由21II=14得:32RR=221III=13由3211RRRR=21UU=31得:31RR=2由121RU=1.8W12RU=0.9A21UU=31得:U2=1.8W×9×21UR=1.8W×9×A9.01=18VR3的功率P3=322RU=121213RU=18×121RU=18×1.8W=32.4W7.图19所示的电路中,电源两端电压U保持不变。当滑动变阻器的滑片P置于a端时,闭合开关S,电压表的示数为U1,电流表的示数为I1,电阻R1消耗的电功率P1=4W,电阻R2消耗的电功率为P2;当滑动变阻器的滑片P置于距a端2/3时,电压表的示数为U2,电流表的示数为I2,电阻R2消耗的电功率为P2′。已知P2:P2′=4:9,U1:U2=4:3。求:(1)I1与I2的比值;(2)滑动变阻器滑片P在a端时,R3消耗的功率;R1R2UI2+0.9AR3R1R2UU1R3R3U=U2I1I2R2甲乙丙R2SR1S1PR3ab欢迎阅读(3)滑动变阻器滑片P在b端时,R2消耗的功率。7.解:(1)当滑动变阻器的滑片P置于a端时,电路如图甲所示;当滑动变阻器的滑片P置于距a端2/3时,电路如图乙所示;滑动变阻器滑片P在b时,电路如图丙所示。……………………1分(2)由图甲和图乙:∵R2一定∴32942221‘PPII……………1分∵3421UU∴34)31()(32)31()(3232322321RRRRRRIRRI∴3132RR……………①……………………1分又∵U一定∴324231212132132121RRRRRRRRRRII∴1221RR……………②……………………1分由①②式得3231RR由图甲:323132112131RRRIRIPPW62W432313PP……………………1分(3)由图甲和图丙:213212131RRRRRII∴211221I221231''21RRIPP∴8WW4221''2PP……………………1分8.如图22所示,电源两端电压不变,电阻R1的阻值为4Ω。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P位于左端时,电流表的示数为I1,电压表V1的示数为U1,变阻器的功率为P1,R2的电功率为1W。当滑动变阻器的滑片P位于中点时,电流表的示数为I2,电压表V2的示数为U2,变阻器的功率为P2。已知:U1=U2,P1:P2=8:9。求:(1)电流表的两次示数之比I1:I2;(2)电阻R2的阻值;(3)移动滑动变阻器的滑片,电路所消耗的最大电功率P最大。8.解:闭合开关S,当滑片P位于左端、中点和右端时,等效电路分别如图甲、乙、丙所示;图甲P1=4WR1R2R3I1P2U1U图乙R1R2R3/3I2P2’U2U图丙R1R2I3P2’’U图22SR1V1R2V2PR3P2甲=1W图甲U1R1=4ΩR3R2UI1P1图乙R1=4ΩR2U2UI2R3/2P2图丙R1=4ΩR2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