北京中考物理练习--电学压轴题--配详细答案[1].doc

11．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、S 1 闭合时, 消耗的功率为 1W,电压表的示数为 ，电路消3:1:2R3RU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4 1的总功率为 请你解决下面问题:总 1U（1）画出图 23 的等效电路图;（2）求灯 L1 的电阻值;（3）求 P 总 与 之比总 解：（1）等效电路图如图所示 2 分（2）当开关 S、S 1 闭合时,如图所示三用电器串联=1W ①3213)(RUP②1321当开关 S、S 2 闭合时,如图所示两用电器串联=4W ③414)(RUPR 4R 3S 1图 23S 2S L 2L 12④141RU⑤122 分将数值带入以上公式，可解得 R1=8Ω， 1 分R2=24Ω，R 3=16Ω，R 4=16Ω（①②两式 1 分，③④两式 1 分，算出电阻 R1 的值 1 分（3）当开关 S、S 1 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 分总总P'2总总RU48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=30当开关 S 闭合，S 1、S 2 断开时，电压表示数为 U1，当 S、S 1、S 2 都闭合时，电压表示数为 U2，已知 U1∶U2=3∶8；两种状态时，R 2 消耗的功率最大值 P 大 和最小值P 小 之比为 4∶1；R 3 的最小功率为 0.9W请你帮小阳完成下列问题⑴画出上述两个状态的等效电路图； ⑵计算电阻 R2 的阻值； ⑶计算电源两端的电压；⑷计算这个电热器模型中间两个挡位的功率分别是多少；⑸计算电流表的最大示数是多少 （7 分）图 23S2 AR1R2 R3SS1V3解：⑴两个状态的等效电路图：⑵当开关 S 闭合，S 1、S 2 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，U 2=UR1 一定， = I183R2 一定， = ， =大小PI242 I1并联时， R2= R1= ×30=4012II381234⑶串联时， =1321UR8R3= = =10 -5240-I = = =0.3A 31串P09W.U=I（R 1+ R2+ R3）=0.3A×（30+40+10）=24V⑷这个电热器模型中间两个挡位的功率 VP2.19041WR6.5732⑸ I 1= I = ×0.3A=0.8A；I 2=2I =2×0.3A=0.6A8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R2R1 R3 IUU1I1I2I3I′R1R2R3U43．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 10Ｗ，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 P3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259313RIP5321I（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∵ ∴21U313C∴3 R1+3 RC = 2R３ +2R12R３ = R1+3 RC…………………………①电源两端电压一定，在甲、乙电路中，根据 U=IRI1（ R３ +RB）= I2（ R３ +R1）3RB = 2R３ +5R1…………………………②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5∴ ＝ ＝最 小最 大PBRU132 1331B2R3 = R1+RB …………………….……③根据①②③式，可得： R3＝2 RC 在丙电路中，电流一定， 13PP = 2PC = 2×10Ｗ = 20Ｗ4．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=12Ω，当开关S1 闭合，S 2 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、S 2 同时闭合，滑片 P 滑到 a 端时，电流表的示数为 2A，此时电阻 R09的电功率为 12W，电压表的示数为 U2，且 U2∶U1=2∶1，求：(1)当开关 S1、S 2 同时闭合，滑片 P 滑到 a 端时，电压表的示数；(2)灯 L 的额定功率1）当开关 S1 闭合，S 2 断开，滑片 P 滑到 b 端时，等效电路如图甲所示，当开关 S1、S 2 同时闭合，滑片 P 滑到 a 端时，等效电路如图乙所示，————1 分 图 24- +Rab L IUU1RabR0U2U621'0222111216()31971abLLabLabLeRUPIRUWAVPR分分分 分分解法二：根据题意，由图甲可得， ① )(1LabRU由图乙可得， ② )(22abRIUP将①②联立，且将 U2∶U1=2∶1，R ab=12Ω，I=2A，P R2=12W 代入，解得 U= U2=12V RL=12Ω （2）当开关 S1 闭合，S 2 断开，滑片 P 滑到 b 端时，灯 L 消耗的功率 PL/= PL，则91IL/= IL，3IL=3 IL/=3× =1.5A， PL=I2 RL=27W LabRU5. 如图 19 所示电路电源两端电压恒定，定值电阻 R1＝15，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 I1＝0.4A；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 U1∶ U2＝7∶10， I∶ I 2＝2∶1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 197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UR1 R2UI U1R1 R2UI2RLI1RL甲 乙 丙∵ = 即 = ∴图乙中 = ； = ……① 21071L103LR2137……… 1 分 又∵ = ∴ = ……② 2I1LR21则 得： = ； 则 = ； R 2=6Ω…………1 分①216721567将 R2=6Ω 代入①式得：R L=9Ω …………2 分由图乙：U＝I ( R 1＋R 2＋R L)＝ 0.4A×(15＋6＋9)＝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RU2912V①6．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：U 2=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：U 1′=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，电路消耗的总功率图 23V2V1L1 L2R3 R4SS3S1 S2A8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、S 1 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、S 2 时，电路如图 2 所示，此时电路中的电流为 I2比较图 1 和图 2，因 R2 的电阻不变，根据欧姆定律有 U1=I1R2，U 1′= I2R2，所以电流表前、后两次示数之比 1221UI（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 3212RU21R因为 P3=I12R3=2W； P4= I22R4=2.5W所以 ，解得 。

54245143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=R1132142RI因为 R3=R1，所以在图 1 所示的串联电路中，P 1=P3=2W，又因此时灯 L1 正常发光，所以灯 L1 的额定功率为 2W3）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 = = R14365由图 1 可知，P3= =2W，123216RURU解得 =32W12所以此时电路消耗的总功率1图 1I1 U2U1R1L1 L2R2 R3P3=2WU图 2I2U1′R1L1 L2R2 R4P4=2.5WU图 3UR3R49P 总 = =38.4W12256RU总说明：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、S 2，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 的电功率 PL 是其额定功率的 9/25，R 2 消耗的电功率为 P2当闭合 S1、S 2，变阻器滑片 P 移至最左端时，电流表示数为 1.5A，R 1 消耗的电功率为 6W。

此时电路总功率 P 总 ∶P 2=75∶4 （7 分）求：（1）灯 L 的电阻 RL 与滑动变阻器最大阻值 R2 的比值；（2）闭合 S1、S 2，变阻器的滑片 P 移至最左端时，滑动变阻器消耗的电功率 P'2；（3）滑动变阻器的最大阻值 R2 ；（4）灯 L 的额定电功率 PL0请画出相关电路状态的等效电路图）7． （1）当 S1、S 2 都断开，滑片 P 在最右端时，电路如图甲所示；当 S1、S 2 都断开，滑片 P 在最左端时，电路如图乙所示；当 S1、S 2 都。