初中物理竞赛电学比例Word格式.docx
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即I1﹕I2=P1﹕P2=R2﹕R1
3、如果是同一电阻处于不同的工作状态,则电阻相同,那么不同状态时的电流之比等于电压之比,但电功率之比等于电流(或电压)的平方比;
即I12﹕I22=U12﹕U22=P1﹕P2
4、如果是同一电源处于不同的状态,则电压一定,那么两个不同状态时,电路的总电流与总电阻成反比。
即I总1R总1=I总2R总2
例1、如图所示,电源两端电压保持不变.当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器滑片P位于左端时,电压表示数为U1,电流表示数为I1;
滑动变阻器滑片P位于右端时,电压表示数为U1’,电流表示数为I2.开关S1、S2闭合、滑动变阻器滑片P在左端时,电流表示数为I3,电阻R1消耗的电功率为P1,电阻R3消耗的电功率为P3。
已知U1-U1’=9.6V,I1-I2=0.48A,P1:
P3=2:
1,I3-I1=1.6A。
求:
(1)电源两端电压U.
(2)滑动变阻器最大阻值R2.
(3)开关S1、S2闭合,通电100s电路最多消耗多少电能.
(4)开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器滑片P滑动过程中,滑动变阻器消耗的最大功率P2。
2、如图所示电路,电源电压保持不变,小灯泡标有“3V0.3A”,且灯丝电阻不随温度变化,R1为定值电阻。
闭合开关后,滑动变阻器R2的滑片P位于a端时,电压表V1与V2的示数之比为U1∶U2=4∶3,小灯泡正常发光;
调节滑动变阻器的滑片P位于b端时,灯的功率是额定功率的4/9,电压表V1与V2的示数分别是U1′和U2′。
(1)小灯泡的电阻
(2)电源电压;
(3)滑动变阻器阻值的范围;
(4)电压表的示数U2′。
3.如图所示,电源两端电压不变。
当闭合开关S、S1和S3,断开开关S2,滑动变阻器的滑片P滑至B端时,电压表的示数U1为12V,电流表的示数I1为0.6A,电路的总功率为P1;
当闭合开关S和S2,断开开关S1和S3,滑片P滑至A端时,电压表的示数U2为6V,电流表的示数I2为0.1A,电路的总功率为P2。
(1)定值电阻R1和R2的电阻值;
(2)电功率P1与P2之比;
4、如图所示,L上标有“6V3W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,变阻器R的最大阻值为100Ω.当开关S1闭合、S2断开,滑片P置于变阻器上的a点时,变阻器连入电路中的电阻为Ra,电流表示数为Ia;
当开关S2闭合、S1断开,移动滑片P,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示,当滑片置于b点时,电压表示数Ub=8V,电流表示数为Ib.已知Ra:
R0=12:
5,Ia:
Ib=3:
5.(变阻器上的a、b两点均未标出,灯丝电阻不随温度变化)求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)定值电阻R0和电源电压;
(2)在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,当开关S1闭合、S2断开时,变阻器连入电路的最小电阻为多少;
当开关S2闭合、S1断开,电路消耗的最小电功率的差值为多少?
5.如图所示电路,闭合开关S,断开开关S1、S2,将滑动变阻器的滑片P移至最右端时,电路中的电流为I1,小灯泡L恰能正常发光;
闭合开关S,断开开关S1、S2,将滑动变阻器的滑片P移至最左端时,电路中的电流为I2,小灯泡L的电功率PL是其额定电功率的,滑动变阻器的电功率为P0;
保持滑动变阻器的滑片P在最左端,闭合开关S、S1和S2,阻值为R1的定值电阻的电功率P1为1W,此时电路的总电功率P总与P0之比为20∶1。
设电路工作过程中电源两端的电压及小灯泡的电阻值保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R2。
(1)I1与I2的比值;
(2)R1与R2的比值;
(3)P总的大小。
6、如图所示,电源两端电压U保持不变。
当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P置于B端时,滑动变阻器接入电路的电阻为R3时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2;
当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P置于A端时,电阻R1消耗的电功率为P1,电流表A的示数为0.5A。
已知:
P1=2.5W,U1∶U2=1∶2,R2=8Ω。
(1)电源两端的电压U;
(2)当开关S1、S2闭合,滑动变阻器的滑片P置于B端时,电路消耗的电功率P。
7.在图所示电路中,电源两端电压不变。
闭合开关S,滑动变阻器滑片移至点M(图中未标出)时,变阻器接入电路的电阻为RM,电阻R1消耗的电功率为10W,电压表V1、V2示数分别为U1和U2,且U1∶U2=1∶2;
滑动变阻器滑片移至点N(图中未标出)时,变阻器接入电路的电阻为RN,电阻R2消耗的电功率为2W,电压表V2示数为U2¢
,且U2∶U2¢
=4∶5。
(1)滑动变阻器接入电路的电阻RN与RM之比;
(2)在滑片左右移动过程中,电路消耗的最大电功率Pmax。
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