中考物理电学压轴题含答案终审稿.docx

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中考物理电学压轴题含答案终审稿

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中考物理电学压轴题含答案

电学压轴题

3如图31所示，电源两端的电压保持不变，滑动变阻器的最大电阻Rab=12Ω，当开关S1闭合，S2断开，滑片P滑到b端时，电压表的示数为U1，灯L消耗的功率是其额定功率的

；当开关S1、S2同时闭合，滑片P滑到a端时，电流表的示数为2A，此时电阻R0的电功率为12W，电压表的示数为U2，且U2∶U1=2∶1，求：

（1）当开关S1、S2同时闭合，滑片P滑到a端时，电压表的示数；

（2）灯L的额定功率．

＜答案＞3.

（1）当开关S1闭合，S2断开，滑片P滑到b端时，等效电路如图甲所示，当开关S1、S2

同时闭合，滑片P滑到a端时，等效电路如图乙所示，

根据题意，由图甲可得，

①

由图乙可得，

②

将①②联立，且将U2∶U1=2∶1，Rab=12Ω，I=2A，PR2=12W代入，解得U=U2=12V

RL=12Ω

（2）当开关S1闭合，S2断开，滑片P滑到b端时，灯L消耗的功率PL/=

PL，则IL/=

IL，

IL=3IL/=3×

=1.5A，PL=I2RL=27W

4如图24所示，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0.72W。

已知U1：

U1′=4：

7，U2：

U2′=2：

1，R2=12。

（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，通过计算说明电流表能否使用0-3A这一量程进行测量。

＜答案＞4.将滑片P置于变阻器的A端，只闭合开关S1时，等效电路如图1所示；

将滑片P置于变阻器的B端，只闭合开关S1时，等效电路如图2所示；

开关S1、S2、S3都闭合时，等效电路如图3所示。

（1）由图1、图2得：

=

=

（2）由

=

，得

由于电源电压不变，有：

=

，得

，所以R1=2R2/3=8Ω

（2）滑动变阻器的最大阻值为R3=

=20Ω，由P1′=I′2R1得I′=0.3A

所以电源电压U总=I′（R1+R2+R3）=12V，图3中I1=

=1.5A；I3=

=0.6A

通过电流表的电流为I1+I3=2.1A，没有超过电流表的量程，可以使用

5如图30所示电路电源两端电压保持不变，灯L标有“6V6W”字样。

只断开开关S1时，电压表的示数为U；只闭合S1时，电流表的示数为I；开关全断开时，电压表的示数为U，电流表的示数为I，灯L的实际功率为1.5W。

已知U∶U＝7∶5，I∶I＝2∶1。

不考虑灯丝电阻RL的变化。

求：

定值电阻R2的电阻值和电路消耗的最大功率。

＜答案＞5.只断开S1、只闭合S1和开关都断开时电路连接分别如下（甲）、（乙）和（丙）图所示。

灯丝电阻不变，RL＝

＝

＝6

在（乙）、（丙）两图中，电源电压不变，

＝

＝

R1＝RL+R2

在丙图中，

＝

＝

＝

R2＝

RL＝

×6＝8

所以R1＝RL＋R2＝6＋8＝14

I＝

＝

＝0.5A

U＝I（R1＋RL＋R2）＝0.5A×（14＋6＋8）＝14V

只断开开关S2时（电阻R2单独接入电路时），电路消耗电功率最大

P2＝

＝

＝24.5W

6如图24所示电路，灯L1和L2分别标有“6V0.2A”和“2V0.2A”。

电源电压及灯丝电阻保持不变。

当开关S1、S2、S3闭合，S4打开时，灯L1恰能正常发光。

当开关S1、S2、S4闭合，S3打开，滑动变阻器的滑片P位于a点时，灯L1也能正常发光；滑动变阻器的滑片P位于b点时，灯L1的功率是额定功率的1/4；当开关S1、S3闭合，S2、S4打开时，灯L1的功率是额定功率的16/25。

求：

（1）电源电压

（2）电阻R2的阻值

（3）滑动变阻器滑片P位于a点和b点时接入电路的电阻阻值

（4）电流表在以上状态中的最大电流和最小电流

＜答案＞6.由I＝U/R，灯L1和灯L2的灯丝阻值分别为：

RL1＝U1额定/I1额定＝6V/0.2A=30Ω

RL2=U2额定/I2额定＝2V/0.2A=10Ω

当开关S1、S2、S3闭合，S4打开时，

等效电路如图1所示

由已知和欧姆定律可得：

U＝I1额定（RL1＋R2）①

当开关S1、S2、S4闭合，S3打开，滑动

变阻器的滑片P位于a点时和滑动变阻

器的滑片P位于b点时，等效电路如图2

和图3所示

由已知和欧姆定律可得：

U＝I1额定（RL1＋Ra）②

U＝Ib（RL1＋Rb）③

由P＝I2/R，灯丝电阻不变，得:

P额定/Pb＝I1额定2/Ib2

Ib2＝Pb·I1额定2/P额定＝（P额定/4）·（0.2A）2/P额定＝0.01A2

Ib＝0.1A

当开关S1、S3闭合，S2、S4打开时，等效电路如图4所示

由已知和欧姆定律可得：

U＝I4（RL1＋RL2＋R2）④

由P＝I2/R，灯丝电阻不变，

得P额定/P4=I1额定2/I42

I42＝P4·I1额定2/P额定

＝（16P额定/25）·（0.2A）2/P额定

＝16×0.04/25A2

I4＝0.16A

由①④式得：

I1额定（RL1＋R2）＝I4（RL1＋RL2＋R2）

0.2A×（30Ω＋R2）＝0.16A×（30Ω＋10Ω＋R2），解出：

R2＝10Ω

U＝I1额定（RL1＋R2）＝0.2A×（30Ω＋10Ω）＝8V

由①②可得：

I1额定（RL1＋R2）＝I1额定（RL1＋Ra）Ra=R2＝10Ω

由②③可得：

I1额定（RL1＋Ra）=Ib（RL1＋Rb）

0.2A×（30Ω＋10Ω）=0.1A×（30Ω＋Rb），解出：

Rb＝50Ω

当开关S1、S2、S3闭合，S4打开时，电流表通过电流最小为0

当开关S1、S2、S4闭合，S3打开，滑动变阻器的滑片P位于a点时，电流表通过电流为0.2A；滑动变阻器的滑片P位于b点时，电流表通过电流为0.1A

当开关S1、S3闭合，S2、S4打开时，电流表通过电流为0.16A

所以，当开关S1、S2、S4闭合，S3打开，滑动变阻器的滑片P位于a点时，电流表通过电流最大为0.2A。

7（08宣武一模）如图25所示的电路实物连接示意图中，电源两端电压不变，灯电阻不变。

滑动变阻器的最大阻值为R1。

当滑动变阻器的滑片P在B端，只闭合S2时，电压表V1示数为U1，电流表示数为I1；滑片P在B端，开关都断开时，电压表V2示数为U2，滑动变阻器的功率P1=2W；当滑片在A端，只闭合S1时，灯泡正常发光，电流表的示数为I3。

已知U1∶U2=5∶3，I1∶I3=2∶3；电阻R2=9Ω。

求：

（1）灯的额定功率PL0；

（2）电源电压U；

（3）电源不发生短路的情况下，通过不同变化，电路消耗的最大功率Pmax。

（请画出相关电路状态的等效电路图）

＜答案＞7.

（1）当滑片P在B端，只闭合S2时，电路如图（4）甲所示；当滑片P在B端，且S1、

S2都断开时，电路如图（4）乙所示；当滑片P在A端，只闭合S1时，电路如图（4）丙所示。

∵U1=U总∴U１/U２＝U总/U２＝5/3

∴U总/U′１＝5/2＝（R１＋R２＋RＬ）/R1------------①

∴P总/P1＝U总/U1＝5/2

∴P总＝5P1/2＝5×２Ｗ/2＝5Ｗ

由甲、乙图可知U总一定，

则：

I1/I3＝2/3＝RL/（R1＋R2）

∴RＬ/（R１＋R２＋RＬ）＝2/5-------------------②

∴由①、②式得：

RＬ＝R1＝２R2＝18Ω，

∴PＬ＝2P总/5＝2×5Ｗ/5＝2Ｗ

由丙、乙图可知：

灯的电阻RL一定，∵U总/UL＝5/2

∴PL0/PL＝（U总/UL）2

∴PL0＝25PL/4＝25×2W/4=12.5W

（2）∵U＝UL0＝√PL0·RL＝√12.5W×18Ω=15V

（3）当P在A端，只闭合S2时，电路中电阻值最小，电路如图丁所示：

∴Pmax=U2/Ｒ2＝（15V）2/9Ω=25W

8（08石景山二模）如图23所示，电路中的总电压和灯L的电阻保持不变，两电阻左为R2，右为R1，电阻R2的阻值为10。

当闭合开关S1，断开开关S2和S3时，灯L正常发光，电流表示数为I；当闭合开关S1、S2，断开S3时，电流表示数为I’，且I:

I’=3:

5；当闭合开关S3，断开S1、S2时，灯L的实际功率为其额定功率的

，电阻R1消耗的功率为0.3W，求：

（1）灯L的额定功率；

（2）电源电压。

＜答案＞8.如图所示

由图甲、乙：

∵

∴

由图丙：

∵

∴

∴

又∵

∴

∴

代入得：

RL=20

∴U=