初中物理电学难题及解析汇报

word1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。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，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与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。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=IRI1R+RB= I2R+R13RB=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2R3 =R1+RB.根据式，可得：R32RC在丙电路中，电流一定，P= 2PC = 2×10 = 201分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。2. 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，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I2。假如U1U2710，II221。图19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。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=如此得：=； 如此=； R2=61分将R2=6代入式得：RL=92分由图乙：UI ( R1R2RLA×(15W6W9W)12V 1分2根据P= 电路中总电压不变，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分注：三个电路全对给1分R1R2S1S2P图193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。，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与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。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。-三个电路图正确1分由图甲、图乙得：= -1分= -1分U一定：=R=2R23R1 R=5R1 -1分由图乙丙U一定：P=P1+P2=45W-2分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，电流图25R1R2S1LS2VV1V2V 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。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。38I1图甲R2解：S1闭合，电路如图， I2图甲 S2闭合，电路如图， S1、S2断开，电路如图， I3R1PLRL图甲U2 U1 R2I4RL图甲R1R2 S1、S2闭合，电路如图，1由图、，有 2由图得： 3说明：其它方法正确给分。5、现有一阻值不变的纯电阻元件R0，标有“6V1.8W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。如果电路元件实际电阻值与其标准电阻值之间的差异超过欧，如此该电路元件将不能使用，检测人员为检测该电路元件是否符合标准，设计了如下列图的检测电路，电路中电流表的量程为0，电压表的量程为03V，滑动变阻器标有“201A的字样；1请根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假如电路元件的额定功率刚好是，如此电路中允许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，当电流表示数为时，电压表的示数为；当电流表的示数为时，电压表的示数为，请通过计算判断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。解：1由P额=U额2/R0得R0=U额2/P额=(6V)2/1.8W=20(2) 电路元件的额定电流：I额=P额/U额与电流表允许通过的最大电流相比拟，可确定电路中允许通过的最大电流是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)滑动变阻器两端电压最大为3V(电压表的量程为03V,即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：R0R0联立、解得R0 =19 ，U=6.6V.因为2019=1<，所以检测的电路元件可以使用。假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。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)的外形，其内部有两只一样的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，假如此时接通电源，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(170210)。此后，假如扣动扳机，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170210的胶液。在近似计算时，可以认为胶液的温度与PTC加热元件的温度一样。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?2假设胶枪在温度为170的条件下工作200s，它产生热量的80被胶条吸收，在这过程中胶条吸收了多少热量?3胶枪正常工作时的最小电流是多少?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=R1+R2=1000+1000=2000.最大功率P=UI=U2/R=(220V)2/2000(2) 胶枪正常工作时，R1和R2并联，由图丙可知，当温度为170，R1=R2=1600，此时电路的总电阻R=R1R2/R1+R2=R1/2=800使用200s，胶枪消耗的电能W=U2t/R=(220V)2×200s/800=12100J胶条吸收的热量Q=W=12100J×80%=9680J(3) 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/11007、小明发现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)。当控制手柄拨到“近光位置时，近光灯丝正常发光；当控制手柄拔到“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，通过计算回答： (1)当控制手柄拨到“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，将控制手柄拨到并保持在“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。解：(1)当控制手柄拨到“近光位置时，只有近光灯丝工作，且P近=54W由公式P=UI得：通过近光灯丝的电流(2)由公式得I=得：近光灯丝正常发光时的电阻 R近=(3)当控制手柄拔到“远光位置时，近光灯丝和远光灯丝同时正常发光.总功率：P=P远+P近=60W+54W=114W ；t=5min=300s.由公式P=得：这段时间内一个照明大灯消耗的电能W=Pt=114W×300s=34200J (4)这种灯泡内两根灯丝是并联的。因为近光灯丝既可以单独正常发光，也可以和远光灯丝同时正常发光，所以它们是并联的。8、如图甲是一种“闯红灯某某证据