初中物理电路典型五道题

第一题甲 乙王老师向同学们展示了一只具有高、低温两挡调节功能的自制电加热器其内部电路由电阻丝&、、和开关0三个元件组成,如图甲所示,两根电阻丝允许通过的最大电流均为 1A,只闭合卜,电流表的示数TOC\o"1-5"\h\z为“21/1；再闭合S,电流表的示数变为 心1八，所用电源电压包为 6V,求：(1)电阻丝受的阻值为多少？⑵若电源电压可调，闭合'和卜』后，为保证电路安全,求此电加热器允许消耗的最大电功率是多少 ？(3)王老师指导小军仅利用原有元件对该电加热器的内部电路进行改装 ，要求改装后的电加热器须同时满足下列两个条件 ：a具备高、低温两挡调节功能；②t6V电源电压下,用高温档给的水加热 口开.，可使水温升高7.2C,设电加热器消耗的电能全部转化为水的内能 .请在图乙虚线框中画出内部改装电路图，并通过计算说明.答案解:(1)由图甲可以知道，只闭合开关时，只有”?接入电路，此时电流表示数即通过区的电流:与:924A,闭合开关包、包时，坨、品并联,rrr十”rd /11—(J-S4-4此时干路电流,通过/7i的电流A=/并一1*2—0.K4A—0.24A=(EG.4,并联电路中总电压等于各支路两端电压,可得l=h =100.6〃(2)闭合和包后，两电阻并联,两电阻两端允许所加的最大电压小—-14x25QZ因并联电路中各支路两端的电压相等所以，电源的最大电压队=101r此电加热器允许消耗的最大电功率Pk=招=

斤慈一(10Vf=11W(3)根据题意可以知道，再闭合电阻并联，也可能是开关若开关后，电流表的示数变大，则电路可能是两与其中一个电阻并联；Sl与其中一个电阻串联,开关闭合前后电路中的电阻分别为6y(),2L41=:25Q,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和所以，电路中两电阻的阻值分别为M=107Q、不符，故此种情况不可能；若两电阻并联，开关闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，电路中的总电阻：Ik0<81j4Q,所以,R、所以,R、口:即‘计算得出：Q,即两个电阻为25Q、10Q,与题意相符；因并联电路中总电阻等于各分电阻之和111

- nJL尊。IDSiR、水吸收的热量：r-lr-l ,凡?Q=3021J?Q因电加热器消耗的电能全部转化为水的内能r炉卬=——t所以，由月可得，高温档时的电阻：所以，由??U-If Q吸 ??U-If Q吸 M24Jx1lxb(Js=1(1Q,即高温档时电路中的总电阻为 10Q，低温档时电路中的总电阻大于 10Q,改装电路可设计为两电阻串联,开关色n:并联，如图所示：答:(1)电路可设计为两电阻串联,开关色n:并联，如图所示：答:(1)电阻丝77i的阻值为10Q;(2)电加热器允许消耗的最大电功率为11H(3)电路图如上图所示.解析(1)根据题意可以知道，冉闭合团后，电流表的示数变大，说明原电路要么两电阻并联，要么开关斗与其中一个电阻并联；若开关5,与其中一个电阻串联，根据欧姆定律求出 Si闭合、断开时电路中总电阻，根据电阻的串联求出另一电阻的阻值,然后判断此种情况不可能；若两电阻并联，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电路的总电阻 ，利用电阻的并联求出另一电阻的阻值,然后得出答案；(2)闭合和加后，两电阻并联,根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压，根据并联电路的电压特点求出电源的电压 ，又知道电路的总电r,p——阻，利用n求出此电加热器允许消耗的最大电功率 ；Q喝=广(3)知道水的质量和温度的变化量以及比热容 ,根据 求出水吸[J-H=—t收的热量即为消耗的电能，又知道工作时间，根据n 求出高温档时的电阻.第二题 5某校科技活动小组设计了一个多功能电吹风 ,其工作电路如图所示.电动机M的额定功率为110*丁，电阻丝12!的电阻为J吧',电源电压为22口「.问：(1)要电吹风吹冷风，应闭合哪一个开关？(2)当只闭合开关’“时，流过电动机的电流为多大 ？(3)当只闭合开关"和"时，电吹风消耗的总功率是多大 ？

(4)将三个开关都闭合时,电吹风消耗的总功率为 ，电阻丝电的阻值是多大？答案解：(1)要电吹风吹冷风，只要电动机工作即可，由电路图可以知道需只闭合开关51；(2)当只闭合开关的时，只有电动机工作,根据P=V1可得，流过电动机的电流：丁产1110卬 |-—市一；;⑶当只闭合开关S］和［殳时，电动机与电阻口”并联，■,并联电路中各支路两端的电压相等消耗的电功率P\=u-P\=u-_{220V)?瓦=ion-=18HF电吹风消耗的电功率：p=pXI+p}=nmr+isnr=59nF ；(4)将三个开关都闭合时，电动机与两电阻并联国的电功率：B-E添一尸—1031H-410If'电阻丝电的阻值:1100“U2(220172=—'= 1100P?140H7答:(1)要电吹风吹冷风，只闭合开关⑵当只闭合开关场时，流过电动机的电流为 ;⑶当只闭合开关场和我时，电吹风消耗的总功率是VJ4ir;⑷电阻丝&的阻值是“os.解析(1)要电吹风吹冷风，只要电动机工作即可，由电路图可以知道判断需要闭合的开关；(2)当只闭合开关羯时，只有电动机工作,根据0=门'求出流过电动机的电流；⑶当只闭合开关国和8时，电动机与电阻”并联，根据并联电路的电压r产p—I— I特点和"求出"i消耗的电功率，然后加上电动机消耗的电功率即为电吹风消耗的总功率；(4)将三个开关都闭合时，电动机与两电阻并联，总功率减去电动机与电阻I消耗的电功率即为出的电功率,根据亡求出电阻丝处的阻值.第三题如图所示电路，电源两端电压［保持不变，闭合开关So当开关*闭合时，电路消耗的电功率为P,电压表匕、L的示数分别为仇和G;开关Si断开时，电路消耗的电功率为R电压表「】、L的示数分别为■和［1，电阻R；消耗的电功率为6W已知电阻R1=20,1r1：姆=3:2,心：%=15：16。则下列判断正确的是()A:%R：治，.7B：%一二。玲：&_■；＜C：『二-1宾『肾二1好D:答案：AC正确率：18%,易错项：B解析：本题考查欧姆定律及串联电路。当开关由闭合时，均被短路，Ui和％分别为用和R?两端的电压，设此时电路中电流为J,则P= + I品=[；,I昂j=1k。当开关S；断开时，厂।为吊端的电压，二为％与凡串联后的两端电压，设此时电路中电流为『，则TTTTf_IR[ g呼产=小出+邑+町，FIRU；,得5；3=两=户=4；2/[*『9—_『& -15•1白 心5心理一/，（小十%）一016得总二尊。又B1口+心="当+用｝二耳+舄=/（%+也+凡），得用=5,又比=20,得Ri=10QR产6。■，°再由m?3=6%,可得r=u,故i=lsh,从而可求出u=iw,p=2W,P二期F故A、C正确。故本题答案为A、Co第四题RiR「R?s工—I1一丁 如图所示电路,电源电压不变，用的阻值为1°",V；埼闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑到b点，电压表1和.的示数之比为滑动变阻器的最大阻值Rab.(2)用消耗功率的4倍，求:滑动变阻器的最大阻值Rab.(2)用消耗功率的4倍，求:(3)滑动变阻器滑片P在a、b两点时,消耗的功率之比.：(1)闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑到b点时，等效电路图如图所示：他的电流相等，即(2)，且灯=(2)，且灯=IRg法消耗g法消耗的功率之和是消耗功率的4倍，且R1+jf?21012+jF?25+VubRl+Rub1()(i+Hitb-(1)2()12I77?2=S凡&--(1)尸2+PabJ?2+H辿& = = =4/?2+几i,=1()4I由(1)(2)由(1)(2)可得:R-2-15。抽6=2M2(3)当滑片移动到b(3)当滑片移动到b点时,27i消耗的功率当滑片移动到a点时，等效电路图如图所示“消耗的功率“消耗的功率十Jfi.j所以尸【所以尸【'印十所 257 1答:⑴通过¥与取的电流之比为(2)滑动变阻器的最大阻值为 百血.(3)滑动变阻器滑片P在a、b两点时，用消耗的功率之比为解析:(1)先画出闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑到b点时电路的等效电路图；根据串联电路的电流特点可以知道通过 与的电流之比.⑵由等效电路图可以知道，儿、用与以用明电压表「测国、国的电II I压，*测与%的电压；根据电压表的示数和欧姆定律得出三电阻之间的关系，根据尸=fr与2与r消耗的功率之和和包消耗的功率关系再得出三电阻之间的关系，联立等式求出和”""的阻值.(3)画出滑动变阻器滑片P在a、b两点时的等效电路图，根据申联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据尸二人”得出如消耗的功率，进一步求出它们的比值.ioio第五题在如图所示的电路中，电源电压 U恒定不变，当S闭合时R1消耗的电功率为9W,当S断开时Ri消耗的电功率为4W,求：用J. 0Uo ⑴电阻Ri与R2的比值是多大？(2)S断开时，电阻R2消耗的电功率是多少？(3)S闭合与断开时，流过电阻 Ri的电流之比是多少？答案：(1)2 1(2)2W;(3)3 2R解析:S闭合时，只有Ri接入电路，P=I2Ri=(昂)2Ri=9WS断开时，R