人教版初中物理电学难题及解析精选.pdf

1/91 35如图 25 所示电路，电源两端电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到A端时，R3的电功率为P3，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，R3的电功率为P3，电流表的示数为I2。已知P3:P3=9:25，（1）求电流表的示数I1与I2的比值。（2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在中间某位置 C时，变阻器接入电路的电阻为Rc，电压表 V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1:U2=3:2，Rc的电功率为 10，这时R3的电功率为P。通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片，会形成不同的电路，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为 3:1。求R3的电功率P。2/92 解:(1)当开关S1闭合、S2断开，变阻器的滑片移到B端时，等效电路如图甲所示；当开关S1断开、S2闭合时，等效电路如图乙所示。25932232133RIRIPP 5321II （2）当开关S1、S2都断开，变阻器的滑片在C点时，等效电路如图丙所示。2321UU 23113CRRRR 3R1+3 RC=2R+2R1 2R=R1+3 RC 电源两端电压一定，在甲、乙电路中，根据U=IR I1（R+RB）=I2（R+R1）3RB=2R+5R1 电路消耗功率最大应为开关S1、S2都闭合，只有R3接入。消耗功率最小应为R3、R1、滑动变阻器RB全部串联接入电路。电路总电压U一定 最小最大PPBRRRURU1323213313RRRRB 2R3=R1+RB.根据式，可得：R32RC 1 分 1 分 1 分 1 分 1 分 1 分 用其它方法解题，过程结论正确给分。3/93 在丙电路中，电流一定，123CCRRPP P=2PC=210=20 1 分 4/94 40.如图 19 所示电路电源两端电压恒定，定值电阻R115，忽略灯丝电阻值RL随温度的变化。只断开开关 S3时，电流表的示数为I；只闭合开关S2时，电压表示数为U1，电流表的示数为I10.4A；只断开开关S1，并把电阻箱R2接入电路的电阻值调整为原来的一半时，电压表的示数为U2，电流表的示数为I 2。若U1U2710，II 221。求：（1）灯泡L的电阻；（2）在上面的三个电路状态中，电路消耗的最大电功率。40解：只断开关 S3，电流表的示数为 I，等效电路如图 7 甲所示；只闭合开关 S2，电流表的示数为 I1，等效电路如图 7 乙所示；只断开开关 S1，电阻箱接入电路的电阻为原来的一半，等效电路如图 7 丙所示 甲 乙 丙 21UU=107 即UU1=107 图 乙 中UUL=103；U R1 R2 U I U1 R1 R2 U I2 RL I1 RL 图 19 5/95 LRRR21=37 1 分 又2II=12 LRRR2121=12 则得：212121RRRR=67；则22211515RR=67；R2=61 分 将 R2=6代入式得：RL=9 2 分 由图乙：UI(R1R2RL)0.4A(1569)12V 1 分 （2）根据 P=RU2 电路中总电压不变，所以当电路中电阻最小时，电功率最大 由甲、乙、两三图分析，图甲电功率最大 P=RU2=9122V）（=16W 2 分 注：三个电路全对给 1 分 6/96 R1 R2 S1 S2 P 图 19 38某校的同学们在研究电路消耗的电功率与电阻的关系时设计了如图19所示的电路，滑动变阻器的最大阻值为 R。当滑动变阻器的滑片P 置于最左端时，只闭合开关 S1，滑动变阻器的功率为 P3，电压表的示数为 U1，电路中的电流为 I1；当滑动变阻器的滑片P 置于最左端时，只闭合开关 S2时，滑动变阻器的功率为 P3，电压表的示数为 U2，电路中的电流为 I2，此时电路的总电功率为 4 W。已知8321UU，4933PP，电路中电源两端电压保持不变。（6 分）（1）求 I1 与 I2 之比（2）请你计算出电阻R1与电阻 R2的比值。（3）请你回答：如何通过开关的断开与闭合以及滑动变阻器滑片位置的改变，使整个电路消耗的总电功率最大；并请你计算出这个总电功率。38解：（1）滑动变阻器的滑片 P 置于最左端时，只闭合开关 S1；等效电路如图（甲）所示 （2）滑动变阻器的滑片 P 置于最左端时，只闭合开关 S2；等效电路如图（乙）所示（3）滑动变阻器的滑片 P 置于最右端时，开关 S1、S2都闭合；等效电路如图（丙）所示，电路消耗的电功率达到最大值P。7/97-（三个电路图正确 1 分）由图甲、图乙得：323233RIRIPP=49 II=23-1 分 2121RIIRUU=83 21RR=41-1 分 U 一定：II=23=3132RRRR R=2 R23 R1 R=5R1 -1 分 由图（乙）（丙）U 一定：P=P1+P2=总总PRRR232132PRRR=总总P499P=45W-2 分 8/98 图 25 R1 R2 S1 L S2 V V1 V2 V 38如图25所示电路，设电源电压不变，灯丝电阻不随温度变化。当只闭合开关S1时，电流表的示数是 I1。当只闭合开关 S2时，电流表的示数是 I2。当断开 S1、S2时，电流 表的示数是 I3，电压表 V1、V2示数之比为 2:1，此时 RL消耗的电功率为 0.24W；当开 关 S1、S2闭合时，灯 L 正常发光，电流表的示数为 I4。已知 I1:I2=2:1，求：(1)电阻 R1与 R2之比；(2)电流 I3与 I4之比；(3)灯 L 的额定功率。38 解：S1闭合，电路如图，S2闭合，电路如图，S1、S2断开，电路如图，S1、S2闭合，电路如图，1 I1 图 R2 I2 图 I3 R1 R图 R2 I4 图 R1 R2 9/99（1）由图、，有 12221RRIIL 1212121RRRRUUL 1321RR （2）由图得：111611/62243RRRRII串并 （3）31L串RRUUL 9122UUppLL额 Wpp16.29L额 说明：其它方法正确给分。1 2 2 1