初中物理电学大题.doc
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北京慧通文府培黎校区理化组
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R3。
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U1,电压表V2的示数为U2;将滑动变阻器的滑片P置于B端,仍只闭合开关S1时,电压表V1的示数为U1′,电压表V2的示数为U2′,R1消耗的电功率为0.21W。
已知U1﹕U1′=7﹕8,U2﹕U2′=3﹕2,R2=9W。
(1)求R1的阻值;
(2)当滑动变阻器的滑片P置于B端时,闭合开关S1、S2、S3,求电流表的示数。
R1
AB
P
S1
S2
S3
V2
V1
图20
R3
I2
R1
R2
U
R1
R3
U
R2
U1
U2
U1′
U2′
I
R3
R1
U
R2
P1
I1
1.解:
1分
(1)
1分
1分
1分
(2)
1分
1分
图24
R3
S1
S
R1
V1
V2
A
1
P
R2
A
B
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、S1,当滑片P移至滑动变阻器R2的A端时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表A的示数为I1,滑动变阻器R2消耗的电功率P2为3W。
当只闭合开关S,将滑片P移至滑动变阻器R2的中点时,电压表V1的示数为U1¢,电压表V2的示数为U2¢,电流表A的示数为I2。
闭合开关S、S1,当滑片P移至滑动变阻器R2的B端时,电流表A的示数为I3,电阻R3的电功率为P3。
已知U1=U1¢,U2=4U2¢。
求:
(1)电流I1与I2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Pmin。
(结果保留1位小数)
36题答(图2)
I2
R1
R2/2
R3
U2’
U
U1’
36题答(图3)
P3
R3
U
I3
U1
U2
R2
R3
U
I1
P2
36题答(图1)
2.解:
当P在A端,闭合S、S1时,等效电路如图1;当P在中点,闭合S、断开S1时,等效电路如图2;当P在B端,闭合S、S1时,等效电路如图3。
…………………………………①………………………………(1分)
………………………………………………②
…………………………………………………③
…………………………………………④
解①②③④可得:
2R1=9R2…………………………………⑤………………………………(1分)
电源电压不变,有:
…………………………………………⑥
……………………………………⑦
由①⑤⑥⑦可得:
R2=3R3…………………………………………(1分)……………⑧
……………⑨
………………………⑩
联立⑧⑨⑩解得:
……………………………………………………………(1分)
36题答(图4)
I
R1
R2
R3
U
………………(1分)
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、S1闭合,S2断开,滑动变阻器滑片P位于某点A时,电压表V1和V2的示数之比U1:
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V1、V2示数分别为U1’、U2’;当开关S、S2闭合、S1断开时,电压表V1、V2示数为分别U1’’、U2’’。
U1’:
U1’’=2:
3,U2’:
U2’’=4:
3.滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
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
0.6
-
A
S
L
-
-
+
电源
-+
3
15
-
V1
S1
S2
-+
3
15
-
V2
R3
R2
图18
3.解:
画出各状态等效电路如下:
开关S、S1闭合,S2断开,P位于某点A,如图
(1)
开关S、S1闭合,S2断开,P位于右端时,如图
(2)
当开关S、S2闭合,S1断开,如图(3)
开关S、闭合,S1、S2断开,如图(4)
U2
图
(1)
L
I1=0.6A
R3A
U1
U2’
图
(2)
L
I2
R3=20Ω
U1’
U2’’
图(3)
L
I3
R2
U1’’‘
I4
R3
R2
L
图(4)
(1)
(2)
(3)
图27
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R1=25W。
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,R2消耗的功率为0.5W;改变三个开关的状态,在保证R1工作的条件下,若R1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)
4..解:
(1)只闭合开关S1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1
P额
R灯
U
I额
图2
P实
R灯
U
I
R1
R2
图4
R1
U
L
R2
A
图3
R1
U
A
由题意可知,所以I额=4I…………①……1分
同时对于图1、2所示的两电路状态有
I额R灯=I(R1+R2+R灯)…………………………………②……1分
保证R1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S1、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R1消耗的功率最小,记为P1小;处于图3、图4所示的状态时,R1消耗的功率等大,均为最大功率,记为P1大。
所以依题意有
,解得R2+R灯=25W……③……1分
联立上述三式,可解得:
R灯=12.5W,R2=12.5W。
……1分
(2)对图2所示电路状态有
P2=I2R2=0.5W,解得I=0.2A。
对此电路状态根据欧姆定律有
U=I(R1+R2+R灯)=0.2A×(25W+12.5W+12.5W)=10V。
……1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S1,当滑动变阻器的滑片P位于A点时,电压表Vl的示数U1为10V,电压表V2的示数U2为8V,电路中的电流为I1,电阻R1与此时滑动变阻器消耗的电功率P1为4W;当滑动变阻器的滑片P位于B点时,电压表Vl的示数U1’,电压表V2的示数为U2’,电流表示数为I2,电阻R1与此时滑动变阻器消耗的电功率P2为2.5W,且电压U1:
U1’=2:
1求:
(1)电流I1与I2的比值;
(2)电源两端的电压U;
(3)当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P位于最左端时,电路的电功率P3。
(6分)
S2
S1
P
R2
R1
2
1
图19
5.解:
当只闭合开关S1时,滑动变阻器的滑片P位于A点时,等效电路如图19甲所示;
当只闭合开关S1时,滑动变阻器的滑片P位于B点时,等效电路如图19乙所示;
当开关S1、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丙乙所示。
……………………(1分)
UR2
甲
P1=4W
R1
R2
RA
U
U2=8v
U1=10v
I1
R1
R2
RB
U
U2’
U1’
I2
P2=2.5W
乙
I3
R1
U
丙
U’R2
图19
由图19甲、乙得:
== ……………………(1分)
I1===0.5A ∴I2=0.25A
U2’===10V ……………………(1分)
===解得:
U=12V ……………………(1分)
R2===
R1=== ……………………(1分)
由图19丙得:
P2=W ……………………(1分)
(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S1时,电压表V的示数为U1,电阻R1消耗的功率P1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I2增加了0.9A。
已知U1∶U2=1∶3,I1∶I2=4∶1,求电源电压及开关都闭合时电阻R3消耗的电功率。
6.
解:
只闭合开关S1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
R1
R2
U
I2+0.9A
R3
R1
R2
U
U1
R3
R3
U=U2
I1
I2
R2
甲
乙
丙
闭合开关S1、S2、S2时,等效电路如图丙所示
由=
得:
==
由==
得:
=2
由=1.8W=0.9A=
得:
U2=1.8W×9×=1.8W×9×=18V
R3的功率P3===18×=18×1.8W=32.4W
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P置于a端时,
图19
R2
S
R1
S1
P
R3
a
b
闭合开关S,电压表的示数为U1
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- 初中 物理 电学