北京中考物理练习电学压轴题配详细答案(共18页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上1如图23所示电路,电源两端电压为12V且保持不变,灯丝电阻也不变。灯L1与灯L2电阻之比,将开关S、S1闭合时,消耗的功率为1W,电压表的示数为,电路消耗的总功率为P总;将开关S、S2闭合时,消耗的功率为4W,电压表的示数为,电路消耗的总功率为。请你解决下面问题:(1)画出图23的等效电路图;(2)求灯L1的电阻值;(3)求P总与之比。R 4R 3S 1图23S 2S L 2L 1解:(1)等效电路图如图所示 2分(2)当开关S、S1闭合时,如图所示三用电器串联 =1W 当开关S、S2闭合时,如图所示两用电器串联=4W 2分将数值带入以上公式,可解得R1=8, 1分
2、R2=24,R3=16,R4=16(两式1分,两式1分,算出电阻R1的值1分(3)当开关S、S1闭合时,电路消耗的总功率与开关S、S2闭合时电路消耗的总功率之比: = = 1分2小阳同学在科技月制作了一个多档位电热器模型。为了分析接入电路的电阻对电热器的电功率的影响,他将电表接入电路中,其电路如图23所示,电源两端电压不变,R1=30W。当开关S闭合,S1、S2 断开时,电压表示数为U1,当S、S1、S2都闭合时,电压表示数为U2,已知U1U2=38;两种状态时,R2消耗的功率最大值P大和最小值P小之比为41;R3的最小功率为0.9W。请你帮小阳完成下列问题。图23S2AR1R2R3SS1V画
3、出上述两个状态的等效电路图; 计算电阻R2的阻值; 计算电源两端的电压;计算这个电热器模型中间两个挡位的功率分别是多少;计算电流表的最大示数是多少。(7分)I1I2I3IR1R2R3U解:两个状态的等效电路图:R2R1R3IUU1 当开关S闭合,S1、S2 断开时, 三电阻串联,各电阻消耗功率最小,三个开关都闭合时,三电阻并联,各电阻消耗功率最大,U2=UR1一定,= R2一定,=,=并联时, R2=R1=30W=40W串联时,=R3=10W I =0.3A U=I(R1+ R2+ R3)=0.3A(30W+40W+10W)=24V这个电热器模型中间两个挡位的功率 I1=I =0.3A=0.8
4、A;I2=2I =20.3A=0.6A电流表最大示数为I1+I2=0.8A+0.6A=1.4A注:其他解法正确,可相应给分3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
5、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。3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。 (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。 3R1+3 RC = 2R+2R12R = R1+3 RC电源两端电压一定,在甲、乙电路中,根据U=IRI1(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R
6、B全部串联接入电路。电路总电压U一定2R3 = R1+RB .根据式,可得:R32RC 在丙电路中,电流一定,P = 2PC = 210 = 204如图24所示,电源两端的电压保持不变,滑动变阻器的最大电阻Rab=12,当开关S1闭合,S2断开,滑片P滑到b端时,电压表的示数为U1,灯L消耗的功率是其额定功率的;当开关S1、S2同时闭合,滑片P滑到a端时,电流表的示数为2A,此时电阻R0的电功率为12W,电压表的示数为U2,且U2U1=21,求: (1)当开关S1、S2同时闭合,滑片P滑到a端时,电压表的示数;图24- + (2)灯L的额定功率。RabR0U2U(1)当开关S1闭合,S2断开,
7、滑片P滑到b端时,等效电路如图甲所示,当开关S1、S2 同时闭合,滑片P滑到a端时,等效电路如图乙所示,Rab L IUU1 1分 解法二:根据题意,由图甲可得, 由图乙可得, 将联立,且将U2U1=21,Rab=12,I=2A,PR2=12W代入,解得U= U2=12V RL=12 (2)当开关S1闭合,S2断开,滑片P滑到b端时,灯L消耗的功率PL/=PL,则IL/=IL,IL=3 IL/=3=1.5A,PL=I2 RL=27W 5. 如图19所示电路电源两端电压恒定,定值电阻R115W,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
8、,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;图19(2)在上面的三个电路状态中,电路消耗的最大电功率。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UR1R2UIU1R1R2UI2RLI1RL甲 乙 丙= 即= 图乙中=; = 1分 又= = 则得:=; 则=; R2=61分将R2=6代入式得:RL=9 2
9、分由图乙:UI ( R1R2RL)0.4A(15W6W9W)12V 1分(2)根据P= 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=16W 2分图23V2V1L1L2R3R4SS3S1S2A6在如图23所示的电路中,电源两端的电压保持不变。当只闭合开关S和S1时,灯L1正常发光,电压表V1的示数U1与电压表V2的示数U2之比U1:U2=2:3,电阻R3消耗的电功率P3=2W;当只闭合开关S和S2时,电压表V1的示数为U1,且U1:U1=2:1,电阻R4消耗的电功率P4=2.5W。不计灯丝电阻随温度的变化,求: (1)在上述变化中,电流表前、后两次
10、示数之比; (2)灯L1的额定电功率;(3)当所有开关全部闭合时,电路消耗的总功率。解:(1)设电源两端的电压为U,灯L1和L2的电阻分别为R1和R2。当只闭合开关S、S1时,电路如图1所示,此时电路中的电流为I1;当只闭合开关S、S2时,电路如图2所示,此时电路中的电流为I2。图2I2U1R1L1L2R2R4P4=2.5WU图1I1U2U1R1L1L2R2R3P3=2WU 比较图1和图2,因R2的电阻不变,根据欧姆定律有 U1=I1R2,U1=I2R2,所以电流表前、后两次示数之比。(2)依题意,对于图1所示的电路,根据串联电路的分压关系则有,解得。因为P3=I12R3=2W; P4= I2
11、2R4=2.5W所以,解得。比较图1和图2,因电源两端电压不变,所以根据欧姆定律有,解得R3=R1。因为R3=R1,所以在图1所示的串联电路中,P1=P3=2W,又因此时灯L1正常发光,所以灯L1的额定功率为2W。图3UR3R4(3)当所有开关全部闭合时,电路如图3所示。此时的总电阻R总=R1。1由图1可知,P3=2W,解得=32W。所以此时电路消耗的总功率2P总=38.4W。说明:其他解法正确的同样得分。7如图22所示的电路实物连接示意图中,电源两端电压不变,灯的电阻不变。滑动变阻器的最大阻值为R2。断开S1、S2,变阻器的滑片P移至最右端时,灯L恰能正常发光,滑片P移至最左端时,灯L的电功
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