北京中考物理练习--电学压轴题--配详细答案2

1、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l 1 与灯 l 2 电阻之比 r1: r21: 3 ,将开关s、s1 闭合时 , r3 消耗的功率为1w,电压表的示数为u 1 ，电路消耗的总功率为p 总;将开关 s、s2 闭合时 , r4 消耗的功率为4w,电压表的示数为u 1 ,电路消耗的总功率为p 总 ； u 12u 1 ；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p总 之比；r 3l 2s 1r 4l 1s 2s图 23解：（ 1）等效电路图如下列图2 分（2）当开关s、s1 闭合时 ,如下列图三用

2、电器串联p3r1u 1r1ur2r3ur2r32 r3r1=1w当开关 s、s2 闭合时 ,如下列图两用电器串联up4r1r4 =4w2r4uu1r1r 4r1u 12u 12 分将数值带入以上公式，可解得r1=8，1 分 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：u 2p总r总241总p=u 2 =4821 分r'总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

3、所示，电源两端电压不变，r1=30；当开关 s 闭合， s1、s2 断开时，电压表示数为u 1，当 s、s1 、s2 都闭合时，电压表示数为 u2，已知 u 1 u2=3 8；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；请你帮小阳完成以下问题；画出上述两个状态的等效电路图；运算电阻r2 的阻值；运算电源两端的电压；运算这个电热器模型中间两个挡位的功率分别是多少；运算电流表的最大示数是多少；（7 分）vr1s2ar2r3s1s图 23解：两个状态的等效电路图：r1i 1r1r2u 1ur3ir2i 2ir3i 3u当开关s 闭合， s1 、

4、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，u 2 =uir1 肯定，i1u 13=u82ir2 肯定，i 2i 1r2并联时，i 2r1p小1i1=，=p大4i 228r24r2= 4 r1= 4r1333i 13 ii 22i×30=40u串联时，u 1r1r2 r1r38=3r3=p1串5r 1 - 3r 2530=30.9w- 3403=10i =r 310=0.3au =i （ r1 + r2 + r3） =0.3a×（ 30+40+10） =24v这个电热器模型中间两个挡位的功率u 224v 2p1r130u

5、224v 2p3r31019.2w57.6 w i 1=8 i = 8 ×0.3a=0.8a ； i2 =2i =2 ×0.3a=0.6a33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i 1；当开关s1 断开、 s2 闭合时， r3 的电功率为 p3，电流表的示数为i 2；已知 p3: p3 = 9 : 25，（1）求电流表的示数i 1 与 i 2 的比值；（2）当开关s1、s2

6、 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；22p3i1 r39i 13p3i2 r325i 253（ 2）当开关s1、s2 都断开，变阻器的滑片

7、在c点时，等效电路如图丙所示； u 13u 22 r3r13r1rc23r1+3 r c = 2 r+2r12r = r1+3 rc电源两端电压肯定，在甲、乙电路中，依据u=ir i 1（ r+rb）= i 2（ r +r1）3rb = 2 r +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肯定u 2p最大r3p最小u 2r3r1 r3rbr1rb3r312r3 = r1+rb.依据式，可得：r3 2rcp在丙电路中，电流肯定，r32pcrc1p = 2 pc = 2 × 10 = 20 4

8、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u 1，灯 l 消耗的功率是其额定功率的1 ；当开关s 、s 同时闭合，滑片p 滑到 a 端时，电流表的示数为2a ，此时电阻r 的电1209功率为 12w ，电压表的示数为u 2，且 u 2 u1=2 1，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；2灯 l 的额定功率；- +图 24（1）当开关 s1 闭合，s2 断开， 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

9、端时，等效电路如图乙所示，rabrabliu 1ur0 1 分u2uu 2uu1u 1u lu 1rabrl2rab1rlrab121分uurab u 12 u u lp0i '1分u12w2 a u12v1分u ab6vplple2lrl 9pl6v 23w1分1227w1分解法二：依据题意，由图甲可得，uu 1rab rabrl 2由图乙可得，pru 2 iu 2 rab将联立，且将u 2 u1=2 1， 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

10、功率pl /=1/1pl ，就 i l =i l，ui l=3 i l/ =3×=1.5a ， pl =i 293rl =27wrabrl5.如图 19 所示电路电源两端电压恒定，定值电阻r1 15，忽视灯丝电阻值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 i 1 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先的一半时， 电压表的示数为u2，电流表的示数为i 2；如 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

11、率；图 19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先的一半，等效电路如图7 丙所示rlr1r2rlr1r2i 2ii 1u1uuu甲乙丙u 17=即u 210u 17=图乙中u10u l3=；u10r1r2 rl= 73又i= 2i 211分1r1r22= 2rl1r1就得：r2715=；就r27=；r2=61 分r16r122151 r622将 r2=6代入式得：rl=92 分由图乙： u i r1 r2 rl 0.4a × 15 6 9 12v1 分2（2）

12、依据 p= ur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u 2 （12v）2p=r9=16 w2 分6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 l 1 正常发光，电压表v 1 的示数 u 1 与电压表v2 的示数 u 2 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 v 1 的示数为 u 1，且 u ：u =2 ：1，电阻r消耗的电功率pl1v1l 21144=2.5w ；不计灯丝电阻v 2随温度的变化，求：（ 1）在上述变化中，电流表前、后两

13、次示数之比；的额定电功率；s3sr3r4（ 2）灯 l1（ 3）当全部开关全部闭合时，电路消耗的总功率；s1s2a图 23解：（ 1）设电源两端的电压为u，灯 l1 和 l 2 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i 2；l 1l2 u1p3=2wl 1l 2u1p 4=2.5wr1i 1u2r2r3u图 1r1r2r4i2u图 2比较图1 和图2，因r2 的电阻不变，依据欧姆定律有u 1=i1 r2， u 1 =i 2r2，所以电流表前、后两次示数之比i 1u 12；

14、i 2u11（ 2）依题意，对于图1 所示的电路，依据串联电路的分压u 1r22r11关系就有u 2r1r23 ，解得r22 ；由于 p3=i2r3=2w ；p4= i 2r4=2.5w212p3i 1所以p4i 2r34r45r31，解得；r45比较图 1 和图 2，因电源两端电压不变，所以依据欧姆定律i1r1r2r4有i 2r1r2r321 ，解得 r3=r1 ；由于 r3=r1，所以在图1 所示的串联电路中，p1=p3=2w ，又因此时灯l 1 正常发光，所以灯l 1 的额定功率为2w ；1（ 3）当全部开关全部闭合时，电路 3 所示；此时的总电阻r3如 图r4r3r45urr 总=3r

15、4 = 6r1 ；图 3由图 1 可知，u2u 2p3=r1r2r3u 2r316r1=2w ，解得r1=32w ；所以此时电路消耗的总功率u 2rp 总=总6u 25r1=38.4w ；2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 的电功率pl 是其额定功率的9/25， r2 消耗的电功率为p2；当闭合s1、 s2，变阻器滑片p 移至最左端时，电流表示数为1. 5a ， r1 消耗的电功率为6w ；此时电路

16、总功率 p 总 p2=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、 s2，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）图 227（ 1）当 s1、s2 都断开，滑片p 在最右端时，电路如图甲所示；当 s1、s2 都断开，滑片p 在最左端时，电路如图乙所示； 当 s1、s2 都闭合，滑片p 在最左端时，电路如图丙所示；-（三个等效电路图都正确得1分）（1） pl = 9 plo /25 ，rl 肯定

17、 i2 / i 1= 3/5 u/ l 2 : u/ l 3 : 5 l 32/2 l : 2 3 /2-（ 1 分）（2） 2 u2 2/ l 22总 6 u2/ 22 4 总 /75由式得：-（ 1 分） u2 2/ l 22 6 u2/ 2 ×4/75把 l 3 2/2代入式整理得：2u / 2 6/2 3 即： '2 u2/ 2 3 -（分）（3） 总 1 '2 总 6 3 9 又 总 u i 3 u 总/ i 39 /1.5a 6 -（ 1 分） 2 u2/ '2（ 6） 2/3 12 -（ 1 分）（4） l 3 2/2 3×12/ 18

18、 l0 u2 l0/ l （ 6） 2/18 2 -（ 1 分）8如下列图，电源电压不变；当开关s1 闭合 s2 断开时，电压表示数为4v ，电流表示数为 i1，电阻 r2 与 r3 的电功率之和为2.8w ；当开关s1 、s2 闭合时，电流表示数为i1，电阻 r2 的电功率为3.6w ；求：（ 1）电阻 r1的阻值；（ 2）电源电压；r1r2vr3s2s1ar 1r 2r 3r 1r 2解：1 分p12.8w 4vuui 1 r1r2r3 ui 2 r1r2 i 12i 23i13.6wi 2u2.8w3.6w2i 1 r22i 2 r2r3 4r33r21 分3r12r31 分2p1i 1

19、 r13.6w2i 2 r2p10.8wr21u4v 21201 分p10.8w4vur1u18vr1r2r31 分s1r19某校的同学们在讨论电路消耗的电功率与p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u 1，电路中的电流为i 1；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r2s2图 19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；已知 u1u 23p3，8 p39 ，电路中电源两端电压保持不变；（ 6 分）

20、4（ 1）求 i 1 与 i2 之比（ 2）请你运算出电阻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及滑动变阻器滑片位置的转变，使整个电路消耗的总电功率最大；并请你运算出这个总电功率；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： p3i 2 r93r2= i= 3-1分p3

21、 u 1u 2i34ir13=i r28i2r1 = 1 -1分r24u 肯定：i= 3 = r2r3r =2 r2 3 r1i2r1r3 r =5r1-1 分由图（乙） （丙） u 肯定：r2r3r 2r 39p=p1+p2=p总p 总 = 9p总p总 =45w-2 分r1r 2410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i 2；当断开s1 、s2 时，电流表的示数是i 3，电压表v 1、v 2 示数之比为2: 1，此时 rl 消耗的电功率为0. 24w；当开关 s 、s 闭合时，灯l 正常发光

22、，v212s2电流表的示数为i4；已知 i 1: i2 =2: 1，求： 1 电阻 r1 与 r2 之比；(2) 电流 i 3 与 i 4 之比；(3) 灯 l 的额定功率；vr2r1s1lv1v图 25解： s1 闭合，电路如图， s2 闭合，电路如图，i1r2图 i 2图 s1 、s2 断开，电路如图，i3r1r2图 rs1 、s2 闭合，电路如图，i4r1图 r2（1）由图、，有i 1rli 2r2u1rlu 2r13r2121r1r22r11（2）由图得：i 3r并i 4r串6r2 /1116r211u l（3）upl p额r l1r串32ul1u 29p额9 pl2.16w说明：其它

23、方法正确给分；11在图 17 所示的实物电路中，电源电压保持不变，电阻r1 的阻值为10 ，当开关 s 闭合，滑动变阻器的滑片滑到b 点时，电压表v 1 与 v 2 的示数之比为57，电阻r2 与 r 消耗的电功率之和是r1 消耗电功率的4 倍；求：（ 1）请按实物电路的要求，画出当开关s 闭合，滑动变阻器的滑片滑到b 点时的完整电路图；（ 2）通过 r1 和 r2 的电流之比； （ 3）滑动变阻器的最大阻值rab ；（ 4）滑动变阻器滑片在a、b 两点时r1 消耗的功率之比； （ 6 分）12300 5 10 15vr1+3 15v 11230 5 10 1apb0 v 5r2r+3 15v

24、 2s图 1711（ 1）如图示；（1 分）（ 2）当开关s 闭合，因电阻r1、r2 串联，所以通过电阻 r1、r2 的电流相等，v 1pr1即 i 1i 21（ 1 分）1r2rbv 2（ 3）当开关 s 闭合，滑动变阻器滑片移到 b 点时， 变阻器接入电路的电阻最大，此时电阻 r1、 r2、rab 串联，电压表 v1 测 r1、r2 串联后两端的电压， v 2 测 r1与 rab 串联后两端的电压，因串联电路中电压与电阻成正比，所以有s38 题答图u 1r1u 2r1r210rab10r2rab5 7因串联电路中，电功率与电阻成正比，所以有p2pab p1r2rab r1r2rab 104

25、 （1 分）解两式可得r215， rab25；（1 分）（ 4）当滑片移到a 点时，变阻器接入电路的电阻r0，电阻r1 消耗的电功率为2p1i1 r1ur1r22 r1 ；当滑片移到b 点时，电阻r 消耗的电功率pi 2 ru2 r（ 1 分）1111r1r21rab滑动变阻器滑片在a、b 两点时 r1 消耗的功率之比为p1 r1 p1r2rab 2 r1r2101525 21015 50 2254 （ 1 分）112如图 22 所示电路图中，电源两端电压保持不变；当开关s1、s2 都断开，滑动变阻器的 滑片 p 在某点 c 时，电压表v 1、v 2 的示数之比为的示数为3 4，定值电阻r2

26、消耗的电功率为 18w ；当开关 s1 闭合、 s2 断开，滑动变阻器的滑片p 移到某点a 时，电压表 v 1、v 2 的示数之比为23，r2 两端电压为u2 ；当开关 s1 断开、 s2 闭合时， 电压表 v 1、 v 2 的示数之比仍为23， r2 两端电压为u 2 ；求： u2 u 2 ；当开关s1、s2 都断开，滑动变阻器的滑片p 在某点 c 时，滑动变阻器消耗的电功率pc；当开关 s1 闭合、 s2 断开，滑动变阻器的滑片p 移到某点 a 时，滑动变阻器消耗的电功率 pa ；12当 s1、s2 都断开，变阻器的滑片p 在 c 点时，电路连接如图甲 当 s1 闭合、 s2 断开，变阻器

27、的滑片p 在 a 点时，电路连接如图乙当 s1 断开、 s2 闭合时，电路连接如图丙图 22在乙图中，u a 2 ； u 2 1 u在丙图中，1 分u 2 3 ；u 2 3 uu331 uu 125总电压相等，所以u 2 3u 23u5 51 分9在丙图中， r1和 r2串联，r1 u 1r2u 2 21 分3在甲图中， r 、r和 r 串联，p1pc u1u c 31c2p2pcu 2u c4pc 3p2 4p1 3p2 4×2 p231 p231 × 18w 6w1 分3rc r2pc p26w 118w3在乙图中，ra u ar2u 2 21 分1在甲图和乙图中，总电压不变，所以2 r1rri r1rcr2 3 irar22322r2r22 23r22pa iap2irap22× 2×18w 16w1 分22i 2 rir31213如图 26所示的电路中，电源两端电压不变，灯的电阻不变；当开关s1闭合， s2断开，滑动变阻