初中物理电学难题及解析
39页1、-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*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。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
2、。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 = 210 = 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。假设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=则得:=; 则=; R2=61分将R2=6代入式得:RL=92分由图乙:UI
3、( R1R2RL)0.4A(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*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请你答复: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。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
4、丙所示,电路消耗的电功率到达最大值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, I3R1PL=0.24WRL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
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