初中物理电学大题

1、电学大题1如图20，电路中电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R 。将滑动变阻器的滑片P 置于 A 端，只闭合开关 S1 时，电压表 V1 的示数为 U1，电压表 V2 的示数为 U2；将滑动变阻器的滑片 P置于 B 端，仍只闭合开关 S1 时，电压表 V1 的示数为 U1，电压表 V2 的示数为 U2， R1 消耗的电功率为 0.21W。已知 U1U1 = 7 8 ，U2 U2 = 3 2， R2=9 。（ 1）求 R1 的阻值；（ 2）当滑动变阻器的滑片 P 置于 B 端时，闭合开关 S1、 S2、S3，求电流表的示数。S1S2V1PV 2ABR3S3R1图 201解：R1R21R

2、3R2R3RPR2I11U2I2U 1U2U1IR11分（ 1） U 2I 1R2U 2I 2 R2I 131分I 22U 1I 1 R1U 1I 2 R1R373R182R1R2R171分R35I 1R1R2R3I 2R1R2R195R1372R19R1211分（ 2） R35 R15211577P1I 22 R10.21WI 2221I 20.1AUI 2 R1R2R30.1A 219154.5V 1 分UU4.5V4.5V1分IR390.8AR2152如图 24 所示的电路中，电源两端的电压保持不变。闭合开关S、S1，当滑片 P 移至滑动变阻器压表1 的示数为1，电压表2 的示数为2，电

3、流VUVUV2V1I ，滑动变阻器R 消耗的电功率P 为 3W。当只闭122滑片 P 移至滑动变阻器R 的中点时， 电压表 V 的21电压表 V2 的示数为 U2，电流表 A的示数为 I 2。PS1，当滑片 P 移至滑动变阻器R2 的 B 端时，电流1S1I3，电阻3 的电功率为3。R3RPA R2 B已知 U1 4 U1，U2 4U2 。求：A15R（ 1）电流 I 1 与 I 2 的比值。（ 2）电功率 P3 的大小。（ 3）通过断开、 闭合开关及移动滑动变阻器滑片S的最小电功率 P。（结果保留 1位小数）min图 24R2 的 A端时，电表 A 的示数为合开关 S，将示数为 U1 ，闭合

4、开关 S、表 A 的示数为P，电路所消耗2解：当P在A端，闭合S S1 时 , 等效电路如图1；当P在中点，闭合S、断开 S1 时 , 等效电路如图2；当P在B、端，闭合 S、S1 时 , 等效电路如图 3。R3R2 P2R3R2/2R1R3P3I1I 2I 3U 2U1U 2U 1UU 2(1) I1R3U 24 （ 1 分）I 2U 2U 21R3(2)U 14 U 1 5U1I 1R2 U1I 2 ( R22R1 ) 解可得：2R1=9R2（1 分）电源电压不变，有：U I1 (R3 R2 ) UR2R1 ) I 2 (R32由 可 得 ： R2=3R3（ 1分 ）当 P在 A端，都 S

5、、 S2闭合时： P2I 12 R2 当 P在 B端，都 S、 S 闭合时： PI 2 R 2333UI1 (R2 R3 )I11I 3 R3I 34联立解得：P3 16 P216W （1 分）3(3)当电路消耗的电功率最小时，电路中的总电阻最大，即：P在A端， S闭合、S断开，如图 4为等效电路图则：1R3R2R1IU36 题答（图 4）PminU 2U 22U 22P30.9W （ 1 分）(R1R2 R3 )(93R3R3 )35R3353R323如图 18 所示的电路中，电源电压稳定不变（忽略温度对电阻的影响）。当开关 S、 S 闭合， S 断开，滑动变阻12器滑片 P 位于某点 A

6、时，电压表V1 和 V2 的示数之比 U1:U 2=2： 3，电流表示数为 0.6A ；当滑动变阻器滑片P 位于右端时，电压表V1、V2 示数分别为；当开关 S、 S2 闭合、 S1 断开时，电压表 V1、 V2 示数为分别。U1、 U2U1、 U220。求U ： U =2： 3， U2： U=4：3. 滑动变阻器的最大阻值为112（ 1）定值电阻 R2 的阻值（ 2）电源电压（ 3）通过开关闭合与断开，调节滑动变阻器的滑片P 的位置，电路消耗的最小功率。S1RV 12 - 3 15LV 2 - 3 153RS2AS- 0.6 3电源+图 183解：画出各状态等效电路如下：开关 S、 S1 闭

7、合， S2 断开， P 位于某点A，如图（ 1）开关 S、 S1 闭合， S2 断开， P 位于右端时，如图（2）当开关 S、 S2 闭合， S1 断开，如图（ 3）开关 S、闭合， S1、 S2 断开，如图（ 4）U 1U 2U1U2I =0.6ALI213ALR3=20 RU U12I 3LR2I 4LR2R3图（ 3）图（ 4）U1（ 1） I 2RL2I3L3RU1R3U 2I 3432R2I2U 2231R21 R31201022（ 2） I 2 RL R3I 3 RL R22 RL203 RL10RL10RLU 12R3 AU 23R3 A3 RL3 101522U总I1R+R0.

8、6A 10 1515VL3A（ 3） P minU 总2(15V ) 2RL+R2+R310105.625W204如图 27 所示电路中，电源两端的电压和灯丝的电阻均保持不变，定值电阻1=25。只闭合开关S1 时，灯 L 正常发光；只闭合R开关 S 时，灯 L 的实际功率为其额定功率的1， R 消耗的功率为31620.5W；改变三个开关的状态，在保证R1 工作的条件下，若 R1 消耗的最大功率和最小功率之比为41。求：（ 1）灯丝的电阻 R灯 ；（ 2）电源两端的电压 U；图 27（请画出相关的等效电路图）4 . 解：（ 1）只闭合开关S1 时，电路结构如图1 所示。只闭合开关 S 时，电路结

9、构如图2 所示。 1 分3P 额 R 灯P 实R 灯 R1 R2R2AI 额IR1R1UUA图 1图 2ULU图 3图 4由题意可知P实I 2R灯1，所以I额 =4 1 分P额I 额2 R灯16I同时对于图1、2 所示的两电路状态有I额R灯=（ 1+R2 +R灯） 1 分IR保证 R1 处于工作状态，有如下三种电路情况：第一，开关 S3 闭合，如图2 所示；第二，开关 S2、 S3 闭合，如图3 所示；第三，开关 S 、 S 、 S 均闭合，如图4 所示。123对图 2、图 3、和图 4 分析可知，处于图2 所示的状态时R1 消耗的功率最小，记为P1 小；处于图3、图 4 所示的状态时， R1

10、 消耗的功率等大，均为最大功率，记为P1 大。所以依题意有U 2PR14，解得 R+R1大=25 1 分PU12灯2() R11小R1R2R灯联立上述三式，可解得：R灯=12.5， R2=12.5。 1 分（ 2）对图 2 所示电路状态有P2=I 2 R2=0.5W，解得 I= 0.2A 。对此电路状态根据欧姆定律有（ 1+R2+R灯 ）=0.2A （ 25 +12.5+12.5 ） =10V。 1 分U=I R5如图19 所示的电路中，电源两端电压保持不变。只闭合开关S1，当滑动变阻器的滑片P 位于A 点时，电压表Vl 的示数U1 为10V，电压表V2 的示数U2 为8V，电路中的电流为I

11、1，电阻R1 与此时滑动变阻器消耗的电功率P14WP 位于B 点时，电压表Vl 的示数U1， 电压表V2 的示数为U2，电流表示数为I 2，电阻R1 与此时滑动变阻器消耗的电功率P2 为2.5W，且电压U1： U12 ： 1 求：(1) 电流 I 1 与 I 2 的比值；(2) 电源两端的电压 U；(3)当开关 S1 、S2 都闭合，滑动变阻器的滑片P 位于最左端时，电路的电功率P3。（ 6 分）1R1S2PR22S1图 195 解：当只闭合开关S1 时，滑动变阻器的滑片P位于 A 点时，等效电路如图19 甲所示；当只闭合开关S 时，滑动变阻器的滑片P位于 B 点时，等效电路如图19 乙所示；

12、1当 开 关 S1、 S2都 闭 合 ， 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 P位 于 最 左 端 时 ， 等 效 电 路 如 图 19 丙 乙 所示。（ 1 分）U 1=10vU1 R2R1RAR2R1RBR1I 1I 2I3UR2U2=8vUR2U 2P 1=4WP2=2.5WUUU丙甲乙图 19由图 19 甲、乙得：I1=U12I 2U 1=1I 1=P= 4W =0.5AI 2=0.25A1U 28VU2= P2= 2.5W =10VI 20.25 AUU 2I 1 =R2= U8V= 2解得： U=12VI 2UU 2U10V1R2R2= U R2= UU 2= 12V8V8I1I 10

13、.5 A1= U R1=U 1U R 2 = 10V4V12RI1I 10.5 A由图 19 丙得：（1 分）（1 分）（1 分）（1 分）P2= U 2(12V ) 212 W（1 分）R112（其他解法正确的，均可相应得分）6如图 21 所示，电源电压保持不变。只闭合开关S1 时，电压表V 的示数为 U1，电阻 R1 消耗的功率P1 为 1.8W；只闭合开关S2、 S3 时，电压表V 的示数为U2，电流表 A1 和 A2 的示数分别为I 1 和 I 2；所有开关都闭合时，电流表A 2的示数比 I 2 增加了 0.9A 。已知 U1 U213， I1 I2 4 1，求电源电压及开关都闭合时电

14、阻R3 消耗的电功率。6解 : 只闭合开关 S1 时，等效电路如图甲所示只闭合开关 S2、 S2 时，等效电路如图乙所示闭合开关 S1、 S2、 S2 时，等效电路如图丙所示I 2I 2 0.9AU 1I 1UU U2U甲乙丙由 I 1 4I 21得： R2 I 1I 2 3R3I 21由R1U 11R1R2 R3 U 23得： R1 2R3由 U 12 1.8WU 2 0.9AU 1 1R1R1U 23得： U2 1.8W9 R1 1.8W 91 18VU 20.9 AR3 的功率 P3 U 22 3U 12 18 U 12 18 1.8W32.4WR31R1R127. 图 19 所示的电路

15、中，电源两端电压U保持不变。当滑动变阻器的滑片P置于 a 端时，闭合开关 S，电压表的示数为U1，电流表的示数为I 1，电阻 R1 消耗的电功率 P1=4W，电阻 R2 消耗的电功率为P2；当滑动变阻器的滑片P 置于距 a 端 2/3 时，电压表的示数为U2，电流表的示数为 I 2，电阻 R2 消耗的电功率为P。已知 P=4:9， U: U=4:3 。求：（ 1） I与 I的比值；: P2222121R1（ 2）滑动变阻器滑片P在 a 端时， R3 消耗的功率；（ 3）滑动变阻器滑片P在 b 端时， R 消耗的功率。2R2PS1a R3 bS图 197. 解：（ 1）当滑动变阻器的滑片 P 置

16、于 a 端时，电路如图甲所示；当滑动变阻器的滑片 P 置于距 a 端 2/3 时，电路如图乙所示；滑动变阻器滑片 P 在 b 时，电路如图丙所示。P1=4WP2P 2P 2I 1R1R2R3I2R1R2R3/3I3R1R2U1U 2UUU图甲图乙图丙 1 分（2）由图甲和图乙： R一定 I1P242 1分2I 2P293U14I1 ( R2R3 )2 (R2R3 )4U 231313I 2 ( R2(R2R3 )R3 )33 R211分R33又 U一定 I1R1R21R3R12R223I 2R1R2R3R14R23 R121分R21由式得 R12R33由图甲： P12I1R1R12P32R3R

17、33I1P33P34W6W1分122（ 3）由图甲和图丙：I1R1R21I3R1R2 R32 P122I1R1121I 3R2212P2 P22P1 2 4W8W 1 分8如图 22 所示，电源两端电压不变，电阻R 的阻值为 4。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P 位于左端时，电1流表的示数为I1，电压表 V1 的示数为1，变阻器的功率为1， 2 的电功率为1W。当滑动变阻器的滑片P位于UP R中点时，电流表的示数为I 2，电压表 V2 的示数为 U2，变阻器的功率为P2。已知： U1=U2 ，P1： P2=8： 9。求：（ 1）电流表的两次示数之比I 1： I 2；（ 2）电阻 R2 的阻值；

18、（ 3）移动滑动变阻器的滑片，电路所消耗的最大电功率P 最大 。R2V 2V 1PR3SR1图 228. 解 ： 闭合开关 S，当滑片 P位于左端、中点和右端时，等效电路分别如图甲、乙、丙所示；U1P1P2 甲 =1WP2P 最大R 4R3R2R 4R3/2R2R 4R2111I 1I2U2I3UUU图甲图乙图丙（ 1）由图甲、乙：P1I12 R38解得： I12P2I 22 ( R3 / 2) 9I 23（ 2）由图甲、乙： U一定I 1R1 （ R3 / 2） R22I 2R1R3 R23又 U1= U2 I 1R2( R3 / 2)2I 2R1R33由、式联立，将1=4 代入解得：2=6

19、，3=20RRR（ 3）当滑片P 在右端时，电路的总功率最大.由图甲、丙： U一定 I1R1R2I 3R1R2R3将 R1、R2、 R3 值代入解得：I11I33I 32 ( R1R2 )24631W 15W P最大P2甲16I 12R29. 如图 24所示电路，电源两端的电压保持不变。R 是定值电阻，其阻值是6， R 是滑动变阻器，小灯泡L 的铭12牌上标有“6V 3W ”。当闭合开关 S 后，滑动变阻器的滑片P 在 a 端时，灯泡恰好正常发光，此时定值电阻的功率是 P1 1.5W；调节滑片P 的位置使其位于b 点时，灯泡的实际功率是/，定值电阻的功率是/，滑动变阻器的功PLP1率是 Pb；

20、再调节滑片 P 的位置使其位于c 点时，灯泡的实际功率是/，滑动变阻器的功PL ，定值电阻的功率是P1率是 P 。cR1/=8 1，Pb Pc 13已知 P 1 P1 P1 16 4 25，PL PLS117。a b c求：电源两端的电压，滑动变阻器分别在a 端、 b 点、 c 点R2时电路中的电流 I a、Ib、Ic；L滑动变阻器滑片P 在 b 点和 c 点时，接入电路的电阻阻bc值 R、 R；S灯泡的实际功率/PL和 PL 各是多少。（ 6 分）图 249. 解：当滑动变阻器的滑片P 位于 a 端时，小灯泡L 与定值电阻 R1 串联，其等效电路如图所示灯泡正常发光，其两端电压UL =6V

21、，功率 PL =3WLR1根据 P =UI ， IaL/LIa=PU =3W/6V =0.5AR 两端电压 U= P / Ia=1.5W/0.5A =3V111根据欧姆定律 ,I=U / R ,U此时灯丝的电阻RL = U L/ Ia =6V/0.5A=12 1分电源两端的电压U = U U =6V 3V =9V1分L1当滑动变阻器的滑片P 位于 b 点、 c 点时，小灯泡L、滑动变阻器与定值电阻R1 串联，其等效电路分别如图所示I bLR1RbI cLR1RcUU根据 P = I 2R ，/P1（ I2 R1）（ I22 R1222=16 4 25P1 P1bc R1）（ I a） = I

22、b I c I aI b = 4 Ia /5 =40.5A/5 =0.4AI c = 2Ia /5 =20.5A/5 =0.2A1分2/= （I2/）（ I2/） = 8 1根据 P = I R,PL PLb RLc RL(0.4A)2 L/ (0.2A)2 L /=8 1RR/得到 : RL =2RL由 PbPc（ I b2 Rb）（ I c2 Rc）= 13 17,(0.4A)2 b (0.2A)2 c=13 1RR得到 : R =13 R/68bcU根据欧姆定律和串联电路特点, I b =UIc =RL / R1Rb/ R1 RcRL/6 Rb =9V/(0.4A) =22.5 ,/ Rb = 16.5RLRL/ 6 c =9V/(0.2A) =45 ,/ c = 39 LLRRRR由四式联立, 解出Rb = 6.5 , Rc = 34 ,1分R/= 10, RL/= 51分LL/=I