初中物理电学大题

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尺3。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的示数为口，电压表V2的示数为。2；将滑动变阻器的滑片P置于8端，仍只闭合

开关Si时，电压表Vi的示数为电压表V2的示数为5'，R消耗的电功率为0.21W。已知-：U/=7：8,

:〃2'=3：2,&=9Q。

(1)求&的阻值；

(2)当滑动变阻器的滑片P置于8端时，闭合开关Si、S2、S3,求电流表的示数。

图20

1.解:

1分

u_I,R

(1)22

3

i=1分

22

U[=/内

u[，2(K+&)

Z=3X_L

82R]+7?2

AZ

=1分

45

/1R]+/?2+R3

R]+i?2

3_A+9Q+V

2-K+9Q

R,=21Q1分

(2)&=*凡=-5X21Q=15Q

77

片=厅A

2

0.21W=/2X21Q

I2=0.1A

U=A(&+7?2+/?3)=0.lAx(21Q+9Q+15Q)=4.5V1分

0.8A1分

R2R39Q15Q

2.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、Si，当滑片P移至滑动变阻器&的A端时,

电压表Vi的示数为5,电压表V2的示数为U2,电流表A的示

数为71，滑动变阻器当消耗的电功率尸2为3W。当只闭合开关

S,将滑片尸移至滑动变阻器&的中点时，电压表Vi的示数

为电压表匕的示数为5'，电流表A的示数为“。闭合开

关S、Si，当滑片P移至滑动变阻器R2的8端时,电流表A的示

数为K，电阻&的电功率为尸3。

4

已知。2=4。2'。求：

（1）电流71与“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P,电路所消耗

的最小电功率加。（结果保留1位小数）

图24

2.解：当尸在A端，闭合S、Si时,等效电路如图1；当尸在中点，闭合S、断开Si时,等效电路如图2；当P在8

端，闭合S、S1时,等效电路如图3。

36题答（图1）36题答（图2）36题答（图3）

4

①（1分）

叫

4

（2必丁；.....................................②

U[=.......................................③

D

°;=呜+4)..........................④

解①②③④可得：2Ri=9R?.........................⑤（1分）

电源电压不变，有：

0=1](&+&)...........................⑥

=/（^3；）

u2++&.............................•⑦

由①⑤⑥⑦可得：&=3%...........................(1分)

当P在A端,都S、S2闭合时：&⑧

当P在B端,都S、S2闭合时：鸟=。&..........⑨

。=/1(凡+&)=/3%•••,=；

⑩

联立⑧⑨⑩解得：鸟=^E=16W.......................

（1分）

⑶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：

&Ri

36题答（图4）

U2U22U2

Alin=-^=—R=0.9W（1分）

354353

(R1+R2+R3)(jx37?3+3R3+R3)

3.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、Si闭合，S2断开，滑动变阻

器滑片P位于某点A时，电压表Vi和V2的示数之比U「U2=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Vi、V2示数分别为U；、U2'；当开关S、S2闭合、Si断开时，电压表Vi、V2示数为分别Uj、U2"o

Ui'：U「=2：3,U2'：叱”=4：3.滑动变阻器的最大阻值为20Q。求

（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。

3.解：画出各状态等效电路如下：

开关S、Si闭合，S2断开，P位于某点A,如图（1）

开关S、Si闭合，S2断开，P位于右端时，如图（2）

当开关S、S2闭合，Si断开，如图（3）

开关S、闭合，Si、S2断开，如图（4）

5

―Ui'—U2A

图（2）

L

R2

图(3)图(4)

,、IT.U'RL2

(1)——=」x==—

hRLU、3

RiU'h432

—X--=一X—

足

IlU223T

R、=—Ri=—x20Q=10Q

222

(2)(7?L+7?3)=I3(7?I+7?2)

2(见+20Q)=3(R+10Q)

&=10。

RL_UI_2

R3A~Ui~3

一33

R3A=—RL=—xlOQ=15Q

22

U总=II(RL+R3A)=0.6A(10Q+15Q)=15V

(3)Pmin=——=----------------=5.625W

RL+R2+R310Q+10Q+20Q

4.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Ri=25Q。只闭合开关S1时，灯L

正常发光；只闭合开关S3时，灯L的实际功率为其额定功率的J_,R,消耗的功率为0.5W；改变三个开关的状态,

16

在保证R工作的条件下，若当消耗的最大功率和最小功率之比为4：1。求:

(1)灯丝的电阻R灯；

(2)电源两端的电压U；

(请画出相关的等效电路图)

图27

4..解:

(1)只闭合开关Si时，电路结构如图1所示。

只闭合开关S3时，电路结构如图2所示。1分

图3图4

P实灯1

由题意可知=；2■=77-所以/额=4/........①...1分

P额/额D火灯16

同时对于图1、2所示的两电路状态有

/额R灯=/(R1+R2+R灯)..........................②••••••1分

保证以处于工作状态，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Si、S2、S3均闭合，如图4所示。

对图2、图3、和图4分析可知，处于图2所示的状态时此消耗的功率最小，记为修小；处于图3、图4所示

的状态时，&消耗的功率等大，均为最大功率，记为修大。所以依题意有

U2

=-------&-------=-，解得R2+R*T=25Q……③……1分

《小（----------------）2R]1

联立上述三式，可解得：R灯=12.5Q,7?2=12.5QO1分

(2)对图2所示电路状态有

2

P2=/^2=0.5W,解得Z=0.2Ao

需此电路状态根据欧姆定律有

U=/(R1+R2+R灯)=0.2AX(25Q+12.5Q+12.5Q)=10Vo1分

5.如图19所示的电路中，电源两端电压保持不变。只闭合开关&,当滑动变阻器的滑片尸位于4点时，电压表

弘的示数。为10V,电压表％的示数G为8V,电路中的电流为小电阻尺与此时滑动变阻器消耗的电功率

P为4W；当滑动变阻器的滑片P位于8点时，电压表坏的示数UJ,电压表％的示数为,电流表示数

为/2,电阻R与此时滑动变阻器消耗的电功率Pz为2.5W,且电压G：UJ=2：1求：

(1)电流人与心的比值；

(2)电源两端的电压U；

(3)当开关£、&都闭合，滑动变阻器的滑片尸位于最左端时，电路的电功率尸3。

(6分)

图19

5.解：

当只闭合开关Si时，滑动变阻器的滑片尸位于4点时,等效电路如图19甲所示；

当只闭合开关Si时，滑动变阻器的滑片尸位于6点时,等效电路如图19乙所示；

当开关S、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

Zj\O...................................（1分）

Ui=10v,G'

R?RBRT

]-I1-0oqh

UR2U黄vU1-

尸i=4WP2=2.5WU

u-u-

丙

甲乙

图

由图19甲、乙得:19

2

q（1分）

2U；1

R4W

=

1\-------=0.5A/2=0.25A

U28V

R2.5W

u2--=---------=10V（1分）

I20.25A

u-u2

C7-8V2

,=-解得：U=12V（1分）

’2U—U,J/-10V1

R_UR2_U-

1\2---------------更*=8。

4I]0.5A

U「UR210V-4V

Ri=———-=12Q（1分）

0.5A

由图19丙得:

12W（1分）

12Q

（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Si时，电压表V的示数为Ui，电阻Ri消耗的功率Pi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I1和I2；所有开关都闭合时，电流

表A2的示数比12增加了0.9A。己知U1：U2=l：3,11：12=4：1,求电源电压及开关都闭合时电阻R3消耗的电

功率。。

图21

6.

解：只闭合开关Si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Si、S2、S2时，等效电路如图丙所示

R_-/_3

得:22

R3~i2T

l-j_l______1______

R[+7?2+&Uz3

得：&=2

4

UU.1

由」一=L8W」2=0.9A_L=—

&&U23

得,口：U,=1.8WX9X—R、L=1.8WX9X---1-=18V

一U,0.9A

U2(3UYU2

R3的功率P3=，一~LL=18X」一=18X1.8W=32.4W

21

7.图19所示的电路中，电源两端电压U保持不变。当滑动变阻器的滑片尸置于。端时，

闭合开关S,电压表的示数为Ui，电流表的示数为小电阻以消耗的电功率Pi=4W,电阻&消耗的电功率为

2；当滑动变阻器的滑片P置于距。端2/3时，电压表的示数为5，电流表的示数为G电阻&消耗的电功

率为尸2‘。已知尸2：尸2'=4：9,。1：5=4：3。求：（1）A与一的比值;

R\JH

（2）滑动变阻器滑片尸在。端时，&消耗的功率；点*c

（3）滑动变阻器滑片尸在b端时，&消耗的功率。一

lllll/.Q./ll

7.解：（1）当滑动变阻器的滑片尸置于a端时，电路如图甲所示；

当滑动变阻器的滑片尸置于距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。

（2）由图甲和图乙：一定：,k=国=E=2..................1分

I21P；V93

••■_4.人（&+招）_2（国+招）一4

,——•,--------------——x------------——

43/2国+；4）3（兄+；%）3

..................①.............................1分

63

又,：U一定

./]_,+夫2+§招R]+2&_2

I2N+R2+&&+4R?3

R21

由①②式得名=2

R33

由图甲：二=【；R=及=2

A1沃与3

3^=3X4W=6W.............................1分

322

（3）由图甲和图丙：'+&_=L

[3R]+1?2+尺32

2

.­.4=MxA=mx2=i

p2I/3JR2UJ12

...g=26=2x4W=8W.............................1分

8.如图22所示，电源两端电压不变，电阻&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

流表的示数为小电压表Vi的示数为口，变阻器的功率为尸&的电功率为1W。当滑动变阻器的滑片尸位

于中点时，电流表的示数为心，电压表V2的示数为心，变阻器的功率为尸2。已知：U[=U2,Pi：2=8：9o求:

(1)电流表的两次示数之比A：A；

(2)电阻&的阻值；

(3)移动滑动变阻器的滑片，电路所消耗的最大电功率尸最大。

图22

8.解.•闭合开关S,当滑片尸位于左端、中点和右端时，等效电路分别如

图甲、乙、丙所示;

P最大

图甲图乙图丙

(1)由图甲、乙：二=小&解得：4=2

P/1(&/2)9

2123

⑵由图甲、乙”"定胃7c………①

又：5=U2/.乙=―+(&/2)=2....

I]Ri+&3

由①、②式联立，将&=4。代入解得：&=6。，7?3=20Q

(3)当滑片尸在右端时，电路的总功率最大.

由图甲、丙：一定.•./=〃+&

136+与+。3

将Ri、&、&值代入解得：

A3

4Q+6Q

-P」1区+%)----------xlW=15W

6Q

9.如图24所示电路，电源两端的电压保持不变。&是定值电阻，其阻值是6Q,R2是滑动变阻器，小灯泡L的铭

牌上标有“6V3W”。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Pi=L5W；调节滑片P的位置使其位于b点时，灯泡的实际功率是PJ，定值电阻的功率是P/，滑动变阻器

的功率是居；再调节滑片P的位置使其位于c点时，灯泡的实际功率是P/,定值电阻的功率是2〃，滑动变阻器

的功率是Pc=

已知Pi：P"：Pi=16：4：25,尸/：PL=8：1,Pb：Pc=

13：17o

求：⑴电源两端的电压，滑动变阻器分别在a端、b点、c点

时电路中的电流4、4、4；

⑵滑动变阻器滑片P在b点和c点时，接入电路的电阻阻

值心、氏；

⑶灯泡的实际功率Pj和丘〃各是多少。（6分）

图24

9.解:

⑴当滑动变阻器的滑片P位于a端时，小灯泡L与定值电阻总串联，其等效电路如图所示

灯泡正常发光，其两端电压优=6V,功率A=3WLRi

根据P=U•I,IFPI/Ik=3W/6V=0.5A

心两端电压U\=P\/L=1.5W/0.5A=3V

根据欧姆定律，I=U/R,

此时灯丝的电阻几=〃L//a=6V/0.5A=12Q1分

电源两端的电压〃==6V+3V=9V1分

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心串联，其等效电路分别如图所示

<----------------U-------------><----------------U

根据尸=7•7?,

Pi：P"：Pi=(Zb2•7?i):(小RC:(//•而)=//：//：/(=16：4：25

Zb=4乙/5=4X0.5A/5=0.4A

Zc=2乙/5=2X0.5A/5=0.2A1分

⑵根据P=f-R,Pj：PL"=(1/•兄/):(//•兄”)=8：1

［(0.4A)2•后］：［(0.2A产•几〃］=8：1

得到：启=2几〃①

由Pb:Pc=(*•日)：(Zc2•兄)=13：17,

［(0.4A)2•兆］：［(0.2A)2•儿］=13:1

得到：曲=13几/68②

根据欧姆定律和串联电路特点，入=--------——％=一T匕一

R^+Ri+RbRL+品+&

Rj+6Q+Rb=9V/(0.4A)=22.5Q，&，+Rb=16.5Q③

&〃+6Q+&=9V/(0.2A)=45Q,R^+Rc=39Q④

由①②③④四式联立，解出

凡=6.5Q,4=34Q,1分

&'=10。，&"=5Q1分

⑶

Pj=/b2-J?L=(0.4A)2X10Q=1.6W

PL"=•兄〃=(O.2A)ZX5Q=0.2W1分

10.如图24所示电路，电源两端的电压保持不变，定值电阻&=2以。当只闭合开关，时，移动滑动变阻器的滑

片使其接入电路中的电阻达到最大阻值&,此时滑动变阻器消耗的功率为7.2W；再将滑动变阻器的滑片移至中点,

此时电压表Vi的示数与电压表V2的示数之比为1:2。求：

(1)滑动变阻器的最大电阻&与定值电阻J的阻值之比；

(2)当开关Si和S2都闭合时，电阻Ri所消耗的电功率；

(3)当开关Si和S2都闭合时，若电流表示数为1A,则定值电阻心的阻值为多大。

图24

10廨：

(1)设电源两端的电压为U,当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片在阻值最大端时，电路如图1所示；当滑

动变阻器的滑片在中点时，电路如图2所示。

图1图2图3

由图2可知，因电压表Vi、V2的示数之比为1：2,所以以两端的电压为电源两端电压的一半，因此有

Ri=

2

又因为R产2R3,所以&：&=2：I-

(2)因为&=2%，R2：R3=2：1,所以&=&，因此在图1中，Ri消耗的功率Pi=B=7.2W。

2

又根据串联电路分压关系可知，在图1中电阻以两端的电压5=

2

当开关Si和S2都闭合时，电路如图3所示。根据串联电路的分压关系可知，电阻尺两端的电压=-U.

设此时Ri消耗的电功率为Pi',则有

里=£，解得尸「=20Wo

4-u

(5J

(3)若在图3所示电路中电流/=1A,根据尸J=为?1可解得/Z2=20W/(1A)2=20Q。

又因&=2&,所以&=10。。

11.如图24所示，电源电压为12V保持不变。当闭合开关So和Si时，电流表Ai的示数为0.8A；调整开关S。、S

和S2的开闭状态，发现某一状态时，电路消耗的电功率最大为尸1，电流表A2的示数为3.6A,当消耗的功率为P2；

当电路消耗的最小功率为尸3时，必和&消耗的总功率为尸4；已知修：「3=11：1，求：

(1)&的阻值；

(2)当So闭合，Si、S2都断开时，电压表的示数；Az

(3)22和P4的比值。

----------\MMQI

图24

11.解：（1）当闭合开关So和Si时，等效电路如图4甲所示；可得

（2）当开关So、Si和S2都闭合时，等效电路如图4乙所示，此时电路消耗的功率最大为Pi，干路电流为

Z=3.6A+0.8A=4.4A;当开关S。闭合，S1和S2都断开时，等效电路如图4丙所示，此时电路消耗的功率最小为2,

电路中电流为厂。

&==1解得：Z=0,4A（1分）

P.UII1

，

U3=I7?3=0.4AX15Q=6V（1分）

（3）&、&的电压之和为U',解得

P,UIUI.0.8AX12V4一八、

—-=----=----------=------------------=—（1分）

P4UT（U-UJI'（12V-6V）xO.4A1

注：正确画出等效电路图（1分）

（其他解法正确的，均可相应得分）

12.如图21所示电路，电源电压保持不变，当开关S断开，滑动变阻器接入电路的电阻为3时，电阻&和滑动

变阻器消耗的功率之和为8W,电压表V1、V2的示数之比。1：5=5：4；当开关S闭合，滑动变阻器接入电路

的电阻为RB时，滑动变阻器消耗的功率为5