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文档简介
1、题号一、未分类二、计算题总分得分评卷人得分(每空? 分,共? 分)1、在图12所示的电路中,电源电压为36伏,且保持不变,电灯的电阻也不变。当开关S1断,S2闭合,滑动变阻器的滑片P置于a端时,电压表的示数为12伏特;当滑动变阻器的滑片P置于b端,将S1、S2均闭合时,电流表的示数为3.6安培;当S2断开,S1闭合,滑动变阻器的滑18伏特,此时灯L1,恰好正常发光。求灯L1的额定功率。评卷人得分二、计算题(每空? 分,共? 分)2、如图1所示电路,电源电压U=6伏特,且保持不变,电阻R1的阻值为6欧姆,安培表示数为1.5安培。试根据上述给定的条件,运用已学过的电学知识,求出所有能够求得的电学物
2、理量。(浙江92)3、在图2所示电路中,灯泡标有“”,电阻R1为11欧,R2为19欧,电源电压保持不变。求:(1)闭合S1、断开S2时,灯泡恰能正常发光,电源电压是多少伏?(2)闭合S2、断开S1时,灯泡的实际功率是多大? 4、如图3所示,已知电压U恒定,R1=1欧姆。R2=4欧姆。当断开S2,闭合S1时,通过R1的电流为I1,R1的功率为P1,当断开S1,闭合S2时,通过R2的电流为I2,R2的功率为P2。(1)I1和I2相比_大。(2)若P1=P2,求R的阻值。 5、如图4所示,L是一盏标有“8V 4W”字样的电灯,R为变阻箱,电源电压为16伏。求:(1)灯泡的电阻RL是多少?(2)将变阻
3、箱的阻值调到多大时,才能使L和R1消耗的功率相等?(3)当L的实际功率为1瓦特时,L两端的电压UL多大?此时变阻箱阻值应调到多大? 6、如图5所示,电路两端电压U=6伏特,且保持不变,L是标有“6V 3W”的灯泡,它的电阻不随温度变化,滑动变阻器的金属滑片位于某一位置时,电压表的示数是U1,滑动变阻器消耗的电功率为P1;移动金属滑片到另一位置时,电压表的示数是U2,滑动变阻器消耗的电功率为P2。要使U2=2U1,P2=P1,滑动变阻器的总电阻至少是多少欧姆?7、如图6所示电路,电压表示数为6伏特,小灯泡规格为“4V 1W”,长度时,小灯泡恰能正常发光,假设电源电压和小灯泡电阻均不变,且滑动变阻
4、器的电阻随线圈长度均匀分布。求:(1)滑动变阻器的最大阻值。(2)滑动变阻器消耗功率P1与同一时刻小灯泡的消耗功率P2之比的最小值。 8、图7所示电路,电源电压不变,电灯L的电阻不变,电键S闭合。已知:滑动变阻器的滑片P在中点c和端点b时,电压表的示数之比为(1)电灯L的电阻与滑动变阻器ab间的总电阻的比值等于多少?(2)滑片P在c和b时,电灯L的电功率之比等于多少? 9、如图8所示电路,电源电压为20伏并保持不变。当电压表示数为10伏时,滑动变阻器R上消耗的电功率为10瓦;移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为5伏,那么这时滑动变阻器R上消耗的电功率又将是多大?(设灯丝电阻不变)10、如图
5、9所示,电源电压保持不变,当S闭合时,通过Rl的电流为3安培;当S断开时,R1两端的电压为6伏特,求R2的电功率为12瓦特,求R1的阻值和电源电压。11、如图10所示电路,电源电压不变,电阻R1的阻值是2欧,当开关SR2和R3的功率之和是R1消耗功率的4倍。求:(l)R3的阻值。(2)S断开与闭合时,电阻R2消耗的功率之比。 12、在如图11所示的电路中,电源电压保持不变,当S断开时,电流表读数为2安培,这时电阻R1上消耗的电功率为12瓦特,当S闭合后,电流表读数为3安培,求:(1)电阻R1、R2的阻值;(2)当S闭合后,电阻R2在5分钟内产生的热量是多少? 13、现有电阻R、开关S,标有“1
6、2V 2W”字样的灯泡L和滑动变阻器按图13所示连接在电压为16伏特且稳定不变的电源上。(1)闭合开关S,当滑片P移到M端时,灯泡很亮(但灯丝没有烧断)求灯泡的实际功率;(2)断开开关S,把滑片P移到N端时,电灯L正常发光,求滑动变阻器的最大阻值? 14、如图14所示,电源电压U=15伏特且保持不变,R1=5欧姆,R2是030欧姆的滑动变阻器,R3是标有“15V 9W”的电热器。(1)当R3正常工作时,电流表的示数为0.6安培,此时开关S2是闭合的还是断开的?电压表的示数是多大?(2)当开关S1、S2都断开,电流表的示数是多大?通电10分钟,电热器R3放出的热量是多少?(3)闭合开关S1、S2
7、,移动R2的滑片P,那么,电流表的最小示数为多大?此时,整个电路消耗的电功率为多少? 15、如图17所示,电阻R1此时的电功率P1是0.6瓦特,R2的电阻是10欧姆,干路电流I是0.5安培,求电阻R1的值。16、如图18所示的电路中,电源电压保持不变,灯L标有“”字样,滑动变阻器R1的阻值变化范围为020欧。(1)当开关S、S1闭合,S2与a点接触时,观察电压表的示数可知,灯L恰好正常发光,此时电流表的示数为1.1安,求:电源的电压值;电阻R2的阻值。(2)当开关S闭合,S1打开、S2与b点接触,滑动变阻器的滑片P位于中点时,求:电压表的示数;灯L的实际功率。 17、如果将两个定值电阻R1和R
8、2以某种形式连接起来接入电路中,则电阻R1消耗的电功率为12瓦特;如果将这两个电阻以另一种形式连接起来,接入原电路中,测得该电路的总电流强度为9安培,此时电阻R1消耗的电功率为108瓦特,求电阻R1和R2的阻值各是多少? 参考答案一、未分类1、【分析】图示电路用开关改变电路的连接方式。若S1打开,则灯L1被断开;若S2打开,则灯L2被断开。【解答】当S1断S2合的时候,滑动变阻器滑动片在a,电路的电阻为灯L2的电阻与变阻器电阻R之和,电压表测量的是灯L2的电压。根据串联电路的特点,灯L2的电压U2、电阻R2,滑动变阻器电压UP、电阻R的将S1、S2闭合,滑动变阻器滑动片位于b,电路中只有灯L1
9、、L2并联,电路电阻也就是灯L1、L2的并联电阻为当S2断S1合的时候,滑动变阻器滑动片在距a端等于根据上述分析,有R=2R2,R=4R1,10欧(R1+R2)=R1·R2。可求出R1=15欧、R2=30欧、R=60欧。当电压表示数为18伏时,灯L1恰好正常发光,此时功率为额定功率,【说明】对于较复杂的电路问题,可以根据题意和电学规律,列出方程求解。 二、计算题2、【分析】该电路中电阻R1与R2并联后接入电路,知电路总电压U=6伏、总电流I=1.5安和R1的阻值R1=6欧。根据并联电路特点,我们可知R1、R2两端电压均为6伏,可求出R2的阻值,通过R1、R2的电流,R1、R2和电路的
10、总功率,电路的总电阻等7个物理量。【解答】通过R2的电流I2 由I=I1+I2,得I2=I-I电路的总电阻(即R1与R2并联的电阻)R 电路总功率P,P=P1P2=6瓦+3瓦=9瓦【说明】电阻、电压、电流、电功率是电学中应用较多的物理量,它们之间存通过其中的任意两个量求出另外两个量。电阻等电路元件连接的基本方式有两种:串联、井联。串联电路主要特点是:电路中各处电流相等,即I=I1=I2;电路总电压等于各段电压之和,即U=U1+U2。并联电路特
11、点是:各支路电压相等,即U=U1+U2;总电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2。只要我们掌握了以上基本规律,就可以根据题目给出的,或者从实际得到的某些数值,求出电路中的一些待定数据。求解时注意要“对号入座”,也就是说必须清楚各物理量间的对应关系、数据与物理量的对应关系,不可弄错。一般情况下,可在物理量的右下方加脚标予以区分。 3、【分析】表面上,该电路是混联电路。实际上,电路中两个支路上的开关只有一个是闭合的,另一个断开,所以在题目所述的两种情况,都是灯泡与一个电阻串联。【解答】(1)闭合S1、断开S2时,电阻R1与灯泡RL串联,此时灯泡恰好正常发光,说明灯泡两端电压为额定电压UL。根据串
12、联电路各段电压与总电 (2)闭合S2、断开S1时,电阻R2与灯泡RL串联,此时灯泡两端电压功率为解法二 本题可用电流数据求解。(1)闭合S1、断开S2时,通过电路的电流为灯泡的额定电流0.2安。电阻R1两端电压为U1=IL·×11欧=2.2伏。电源电压为U=UL+U1=3.8伏+2.2伏=6伏(2)闭合S2、断开S1时,电阻R2与灯泡RL串联,灯泡电阻为19欧,电路总电阻为R=R2+RL=19欧+19欧=38欧。电路总电流
13、为P实=I2R2=(0.158安)2×【说明】解决一个问题可以用不同的方法,只要使用的规律正确、计算无误,结果应当相同。做题时,应当把问题考虑清楚,尽量多用几种方法求解,训练自己更好地分析问题和处理问题,提高自己的能力。 4、【分析】电路中的两个电阻R1、R2分别由开关S1、S2控制。电阻R串联在干路中。当S1、S2中有一个断开,另一个闭合时,闭合电路中的电阻与R串联。【解答】(1)断开S2、闭合S1时,电路电阻为R1R,电流断开S1、闭合S2时,电路电阻为R2+R,电流比较I1、I2可知,由于R1=1欧、R2=4欧,R1R2,所以I1I2。应填入“I1”。将R1=1欧、R2=4欧代
14、入上式,暂不代入单位【说明】计算时,为了方便和简单,可以暂不代入单位,只进行数字运算。在运算结束时,将单位写在得到的数字后边。进行这样的计算时,必须统一使用的单位,千万不要搞错。 5、【分析】电路中电灯与电阻箱串联。电灯的电阻由灯泡上标明的额定值确定。电阻箱的电阻可以根据需要调节,其值可由表盘上旋钮位置判定。【解答】(2)串联电路中,各元件的电功率之比等于电阻之比,即PLP箱=RLR箱,要求电阻箱的功率P箱=PL,应当让电阻箱的阻值等于电灯的阻值16欧。电阻箱的电压U箱=U-U实=16伏-4伏=12伏。电阻箱电阻R箱RL=U箱U实【说明】串联电路中,各元件的电阻、电压、电功率、电流都有一定关系
15、。若电阻R1、R2串联,它们的电压、电功率分别用U1、U2、P1、P2表示,则有分析电阻变化引起的电压、电功率变化,或者判断、比较串联电路元件的电压、电功率关系,常利用上述关系。 6、【分析】电路中的灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量的是灯泡两端电压。移动滑动变阻器的滑动片,滑动变阻器连入电路的线圈电阻改变,电路中电流、各元件电压、电功率也随之变化。【解答】设滑动变阻器的滑动片位于某点时,连入电路部分的电阻为R1、消耗的电功率为P1、电流为I1,则U1=I1RL、P1=I12R1、U=I1(R1+RL)。滑动变阻器的滑动片位于另一点时,连入电路部分的电阻为R2、消U=I2(R2+RL)。根据上述
16、关系及题目要求的条件,有可得到有关R1、R2、RL的方程2(R2+RL)=R1+RL,RL+2R2=R1R1=4R2解得 R1=24欧、R2=6欧滑动变阻器的总电阻应大于其中的任意一个电阻,总电阻最小应为24欧。【说明】解题时要清楚题意和各物理量之间的关系,可以将滑动变阻器滑动片改变看电路变化(分别连入不同的电阻),确定在每一种情况下的关系式。再根据题意,建立滑动片位于不同位置时物理量的关系式。此类问题,列联立方程组解较为简单。 7、【分析】该电路是灯泡L与滑动变阻器串联电路。小灯泡的额定电压U额=4【解答】电压表的示数为电源电压U,与灯泡两端电压UL、滑动变阻器两端电压UP的关系是U=UL+
17、UP,由此可知UP=6伏-4伏=2伏。设滑动变阻器总电阻为R,滑动片向右滑动,接入电路的电阻加大。(2)滑动变阻器消耗的功率P1与灯泡消耗的功率PL之比最小时,UL应当达到最大值。因为灯泡的最大实际电压只能高出额定电压的滑动变阻器两端此时的电压为U1=6伏-4.8伏=1.2伏。电灯泡与滑动变阻器是串联的,电功率之比等于电压之比,即【说明】串联电路各电路元件的功率之比等于元件的电压之比,等于它们的电阻之比,即P1P2=U1U2=R1R2。可以用这个关系分析电功率、电压、电阻之间的关系。 8、【分析】电灯L与滑动变阻器为串联关系。电压表与滑动变阻器并联,测量滑动变阻器两端电压。当滑动片P移动时,电
18、路的总电阻发生变化,电路中的电流变化,滑动变阻器两端电压变化,电灯的电功率也变化。【解答】滑动片位于滑动变阻器的中点C。设滑动变阻器ab间的总电阻为R,电灯的电阻为RL,电源电压为U,则电路的电阻为滑动片位于滑动变阻器的端点b。电路的总电阻为R2=R+RL,电流【说明】解题时注意,移动滑动片位置时,电路的结构发生了变化,相当于改变了与电灯L串联的电阻阻值。我们可以认为滑动片位于c、d点各为一种情况,分别用I、U、R、P表示它们的电流、电压、电阻和电功率,得到用字母表示的结果。还要根据国意,按照已知二次电路间的物理量关系(本题为UacUab=34),进一步确定待求量之间的关系。由于题目只给出了比
19、例关系,未给出具体数值的大小,所以本题只能求出比值、比例,无法得到物理量的数值。 9、【分析】电路中电灯与滑动变阻器串联,电压表并联在电灯的两端,其示数表示电灯两端的电压值。串联电路的特点是I=I1=I2,U=U1+U2。【解答】设电灯的电阻为RL,滑动变阻器开始时的电阻为R1,移动滑动片后的电阻变为R2。移动滑动片前,滑动变阻器两端电压为UP=U-UL=20伏-10伏=10伏。通过灯泡的电流也是1安,灯泡的电阻为移动滑动片后,滑动变阻器两端的电压变为UP=U-U2=20伏-5伏=15伏。滑动变阻器消耗的电功率为PP=IL·×【说明】注意抓住问题中的不变量,本题中的电源电压
20、、灯泡电阻不变。通过不变量的关系确定变化量的关系。如本题电灯电阻RL不变,当它两端的10、【分析】该电路中的开关闭合、断开时,电路结构发生变化。S闭合时,电阻R1与电源直接连接。S断开时,R1与R2串联。可以分步讨论,也可以列方程组求解。当S闭合时,通过R1的电流I1、电源电压U、电阻R1的关系为当S断开时,通过R1、R2的电流均为I1。I1与电阻R1、R2,上述四个方程共有7个物理量I1、U、R1、R2、I1、P2、U1。其中3个物理量已知,它们是P1=3安,U1=6伏,P2=12瓦。另外的4个未知量U、R1、R2、I1可通过联立方程组求出。【解答】
21、60; 将U1=6伏,I1=3安,P2=12瓦代入,求出U=18伏将U=18伏代入式,得R1=6欧【说明】有一些问题,用联立方程组求解更为方便。根据题意和物理规律列出方程后,不必急于将数值代入。可先进行文字运算,用已知量表示未知量,最后再代入数值求出解。在初中阶段,大多数问题可以用逐步推理的方式求解。在高中、大学阶段,则多数问题要列方程求解。 11、【分析】总电压。开关S与电阻R3并联,当开关闭合时R3被短路,电路中只有R1、R2串联。【解答】(1)开关S断开,电路中R1、R2、R3串联,
22、电流I1=I2=I3。电压表I1(R1+R3);R1消耗的功率由式得 R2=4R1-R3代入式得12R3=30R1(2)电阻R2的阻值R2=4R1-R3=4×2欧-5欧=3欧。【说明】当电路中有电流表、电压表时,必须注意判断电路元件的连接方法。分析时,可以先除去电路中的电压表,使电路变得较为简单。本题电路很容易看出三个电阻的串联关系。 12、【分析】电路中的电流表测量干路电流,开关S改变电路结构。开关断开时,电路中仅有电阻R1;开关闭合时,电阻R2接入电路,与R1为并联关系。【解答】解法一 (1)当S断开时,电路中只有电阻R1,电流表的示数为通过 &
23、#160; 当S闭合后,R2与R1并联,电阻两端电压不变,流过R1的电流仍为2安。流过R2的电流为I2=I-I1=3安-2安=1安。(2)开关S闭合后,电阻R2在5分钟内产生的热量为Q=(1安)2×6欧×300秒=1800焦解法二 S断开时,R1两端电压U1、通过R1的电流I1、R1的电功率P1关系为P1=I1·U1,得到闭合S后,R2与R1并联,电压U2=U1,电流I2=I-I1=3安-2安=1安,电阻(2)开关S闭合后,电阻R2在5分钟内产生的热量为【说明
24、】本题运用并联电路特点、欧姆定律、焦耳定律等电学规律解题,注意分析电路结构,判断开关通、断所带来的影响。 13、【分析】当开关S断开时,滑动变阻器与灯L串联;当开关S闭合时,电阻R与灯并联。当滑动片P位于M时,滑动变阻器连入电路部分没有电阻;当滑动片P位于N时,滑动变阻器的线圈全部连入电路。电源电压U=16伏不变。【解答】电灯泡上标有“12V 2W”字样,表示这个灯泡P额=2瓦、U额=12(1)闭合开关S,滑片P位于M时,电路电阻R1=RL=72欧,灯泡两(2)开关打开,滑动变阻器接入电路的电阻RN就是它的最大电阻,此时灯泡正常发光,表明它两端电压为U额=12伏。电灯泡RL与滑动变阻器串联,原
25、来与灯并联的电阻因开关S打开而不起作用。电路总电阻为RN+RL,灯泡两端电压UL=U额为代入U额=12伏,RL=72欧,U=16伏可求得【说明】遇到开关的通断、滑动变阻器的移动改变电路时,必须认真分析其影响。当开关断开时,与它串联的电路为断路,在电路中不起作用。当滑动变阻器滑动片移动时,它连入电路的电阻会改变,其值从零至最大电阻。要通过滑动片位置和变阻器的连接方式,判断变阻器被连入电路的电阻变化情况。 14、【分析】电路中开关S1与电流表串联、开关S2与滑动变阻器串联。这个电路的连接比较复杂。需要根据S1、S2的通断做具体分析。【解答】(1)R3正常工作,表示其两端电压为额定电压15伏,由于电
26、源电压为15伏,所以S1是闭合的。此时R1被短路不起作用。可画出这时候的简化电路图15。根据该图可知,电流表测量干路电流,电压表测量R3两端的电压。开关S2应当断开,通过电流表的电流与通过R3的电流相等。电压表的示数为15伏。(2)当开关S1、S2都断开时,可以去掉与S1、S2串联的电路元件,画出等效电路图16。此种情况R1与R3串联,电流表测量电路电流,电压表测量R3两端电压。=600秒,Q=(0.5安)2×25欧×600秒=3750焦。(3)闭合开关S1、S2,R1被短路、R2与R3并联,我们可根据图分析。当滑动片位于滑动变阻器的右端时,滑动变阻器的线圈被全部接入电路,
27、接入电路的电阻为30欧。此时,并联电路的总电阻最大,电流表、的示数最小。电路消耗的电功率P总=I2·×15伏=16.5瓦。【说明】对于较为复杂的电路,应当根据具体情况作简化处理,去掉一些不起作用的电路元件,画出简化电路图。然后根据简化的电路图进行分析。画简化的电路图是解决较复杂问题的基础和关键,我们必须掌握这个基本功。画等效电路图时,要根据电流分流会合法、等电压分析电路元件的作用,决定其取舍和连接方式。 15、【分析】该电路为R1、R2并联电路,应根据电学规律和本题条件求解。可以用不同方法求。【解答】解法一 设电阻R1的电流为I1、电功率为P1,电阻R2的电流为I2,总电流为I,有三式联立解得 解法二 设电阻R1的电流为I1、电压为U1、电功率为P1,电阻R2的电流为I2、电压为U2,总电流为I,有将上面三式联立,且考虑到U=U1=U2,有P1=I1·(I-I1)R2解得I1有两个解0.2安、0.3安;R1有相应的两个解解法三 设R1的电功率为P1,总电阻为R、总电压为U,且根据U=U1,有上述三式联立解得【说明】题目的解法很
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