2022年初中物理电学难题与解析3.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 1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 I 1;当开关 S1断开、 S2 闭合时, R3的电功率为 P3,电流表的示数为 I 2;已知P3: P3= 9:25 ,(1)求电流表的示数 I 1与 I 2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
2、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;名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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 ;1 分P 3I2R 39I13C 点1 分1P 3I22R 325I25(2)当开关S1、S2都断开,变阻器的滑片在时,等效电路如图丙所示;U13R 3R 13U22
3、R 1R C23 R1+3 RC = 2 R+2R12R= R1+3 RC 1 分用其它方法解电源两端电压肯定,在甲、乙电路中,依据U=IR题,过程结论I 1(R+RB)= I2(R+R1)正确给分;3RB = 2 R+5R1 1 分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肯定R B3 11 分U2P 最大R 3R 3R 1P 最小U2R 321R 3R 1R B2R3 = R1+RB . 依据式,可得:R32RC在丙电路中,电流肯定,PR 31 分P CR C1P= 2 PC = 2 10 = 20
4、分 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2. 如图 19 所示电路电源两端电压恒定,定值电阻 R115,忽视灯丝电阻值 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 I 10.4A ;只断开开关 S1,并把电阻箱 R2接入电路的电阻值调整为原先的一半时,电压表的示数为 U2,电流表的示数为 I 2;如 U1U2710,I I 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;图 19 名师归纳总结 - - -
5、 - - - -第 3 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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先的一半,等效电路如图7 丙所示RLR1R2RLR1UR2IUI 1 U1UI2 甲乙丙U1=7即U 1 = U7U21010图乙中U L = U3 ;10R 1R LR 2=7 3 1分 又I=2R 1R1R2=2 122I1L就得:R 1R 2=7 ;6R 11 R 22就15R 22=7 ;6R2=6 1 分151 2R将 R2
6、=6 代入式得:RL=9 2 分由图乙: UI R1R2 RL0.4A 156912V 1 分(2)依据 P=U2电路中总电压不变,当电路中电阻最小时,电功率最大R由甲、乙、两三图分析,图甲电功率最大P=U2(=2 12 V)=16W 2 分R9 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 注:三个电路全对给 1 分 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3某校的同学们在讨论电路消耗的电功 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
7、大阻值为R;P R1S1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R2S2P3,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U13,P 39,电路中U28P 34图 19 电源两端电压保持不变;(6 分)(1)求 I 1 与 I2 之比(2)请你运算出电阻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转变,使整个电路消耗的总电功率最大;并请你运算出这个总电功率; 名师
8、归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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 效电路如图(乙)所示(3)滑动变阻器的滑片P 置于最左端时,只闭合开关S2;等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;-(三个电路图正确1 分)由图甲、图乙得:P 3I2R 3=9I = I3 -1 2分分1 分P 3I2R 34U1IR 1=3R = R 21 -1 4U2IR 28U 肯定:I = I3 = 2R2R 3
9、R=2 R23 R1 R 1R 3R=5R1 -由图(乙)(丙) U 肯定:P=P1+P2=R 2R 1R 3P 总R22R3P 总=9P 总9P 总=45W-2 分R4 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4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I 1;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 V 1、V 2 示数之比为 2: 1,此时 RL 消耗L 的电功率为 0. 24W;当开V2关 S1、S2 闭合时,
10、灯 L 正常发光,S2V电流表的示数为I4;已知 I 1: I2 =2: 1,求:1 电阻 R1 与 R2 之比;R2R12 电流 I 3与 I4 之比;3 灯 L 的额定功率;S1V1V图 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解: S1 闭合,电路如图,I 1 R2图 S2闭合,电路如图,I2 R2图 S1、S2 断开,电路如图,I 3 R1图 RS1、S2 闭合,电路如图,I4 R1图 R238 (1)由图、,有I1R L2R 22I2R 21U1R LR 1R 13U2R 111R 21R 并6 R 2/
11、11(2)由图得:I3I4R 串6R 211(3)ULRL1UR串3pLU2L1p 额U29p额9p L2. 16W说明:其它方法正确给分; 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5、现有一阻值不变的纯电阻元件R0,标有“6V 1.8W ” 字样,由于电路元件 R0 的实际电阻值与其标准值之间可能存在差异,所以导致所标的额定功率值有可 能不准;假如电路元件实际电阻值与其标准电阻值之间的差异超过 1.5 欧,就该电路元件将不能使用,检测人员为检测该电路元件是否合乎标准,设计了如下列图的检测电路,已知电路中电流表的量程为
12、00.6A ,电压表的量程为 03V,滑动变阻器标有“20 1A” 的字样;(1)请依据电路元件上所标的额定电压和额定功率,算出电路元件的标准电阻值;(2)如电路元件的额定功率刚好是1.8W,就电路中答应通过的最大电流是多大?电源电压不能超过多少伏?(3)某次元件检测时, 检测人员闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,当电流表示数为0.22A 时,电压表的示数为2.42V ;当电流表的示数为0.25A时,电压表的示数为1.85V ,请通过运算判定所检测的电路元件是否可以使用?实际检测时,滑动变阻器的滑片是 否能滑至最左端?说出理由; 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 39
13、页精选学习资料 - - - - - - - - - 解:( 1)由 P 额=U 额2/R0 得 R0=U 额2/P 额=6V2/1.8W=20 2电路元件的额定电流: I额=P 额/U 额=1.8W/6V=0.3A 与电流表答应通过的最大电流相比较,可确定电路中答应通过的最大电流是 0.3A 为保证定值电阻不被损坏,其两端电压最大为其额定电压(即U0m=6V 3V电压表的量程为03V,即滑动变阻器两端电压最大为URm=3V 电源电压的最大值: Um=U0m+URm=6V+3V=9V 3在实际检测时电源电压不变,由串联电路的电压特点和题意,可列出方程组:U=2.42+0.22R0U=1.85+0
14、.25R0联立 、 解得 R0 =19,U=6.6V. 由于 2019=1 1.5,所以检测的电路元件可以使用;如滑动变阻器的滑片滑至最左端, 元件 R0 两端电压等于电源电压6.6V,超过其额定电压,会损坏电路元件,故不能; 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 6、热熔胶是生产中常用的粘合剂,它在常温下是固体,熔化后再冷却就能将物体牢牢地粘合在起;图 21 甲是热熔胶枪 简称 “ 胶枪 ” 的形状,其内部有两只相同的 PTC 加热元件,电路如图 21 乙所示,单只 PTC 加热元件的电阻与温度的变化关系如图 21
15、 丙所示;胶枪扳机松开时,开关 Sl 断开,开关 S2 的触片与 b 触点接通,如此时接通电源,胶枪就进入预热状态,约60s 后热熔胶熔化成的胶液温度达到正常工作温度170 210;此后,如扣动扳机, 胶枪就进入正常工作状态:固体胶条向前挤压,开关 S1 闭合,开关 S2 的触片与 a 触点接通, 枪口冒出温度为170 210的胶液; 在近似运算时,可以认为胶液的温度与 PTC 加热元件的温度相同;接通电源120 s 后,问:(1)胶枪在预热过程中消耗的最大功率是多大. . 80被(2)假设胶枪在温度为170的条件下工作200s,它产生热量的胶条吸取,在这过程中胶条吸取了多少热量(3)胶枪正常
16、工作时的最小电流是多少. 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解:( 1)胶枪预热时, R1 和 R2 串联,当电阻最小时(即 R1=R2=1000),胶枪消耗的功率最大,此时电路的总电阻 R=R 1+R2=1000 +1000 =2000 .最大功率 P=UI=U2/R=220V2/2000 =24.2W2 胶枪正常工作时,R1 和 R2 并联,由图丙可知,当温度为170,R1=R 2=1600,此时电路的总电阻R=R1R2/(R1+R 2)=R1/2=800使用 200s,胶枪消耗的电能 W=U2t/R=220
17、V 2200s/800 =12100J胶条吸取的热量 Q=W =12100J 80%=9680J3 胶枪正常工作时,R1和 R2并联,当电阻最大时(即 R1=R2=2200),电流最小,此时电路的总电阻 R =R1/2=1100最小电流 I=U/R =220V/1100 =0.2A 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 7、小明发觉自己家汽车照明大灯的灯泡内有两根灯丝,一根是功率较小的近光灯丝 主要用于照亮前方较近的路面 ,另一根是功率稍大的远光灯丝主要用于照亮前方较远的路面 ;当掌握手柄拨到“近光 ” 位置时,近光
18、灯丝正常发光;当掌握手柄拔到“ 远光 ” 位置时,近光灯丝和远光灯丝同时正常发光;该灯泡上标有“ l2V 60W54W” 的字样,通过运算回答:1当掌握手柄拨到“近光 ”位置时,通过近光灯丝的电流多大 . 2近光灯丝正常发光时的电阻多大 . 3小明爸爸驾车在郊区道路上行驶,将掌握手柄拨到并保持在“远光 ”位置 5 分钟,这段时间内一个照明大灯消耗的电能是多少焦 . 4说明这种灯泡内两根灯丝在电路中的连接方式,并简述理由; 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解: 1当掌握手柄拨到 “近光 ”位置时,只有近光灯丝工作
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- 2022 年初 物理 电学 难题 解析
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