初中物理电路典型五道题.docx

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初中物理电路典型五道题

第一题

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 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 ,电流表的示数为 ;再闭合 ,电流表的示数变为 ,所用电源电压恒为6V,求:

（1）电阻丝 的阻值为多少?

（2）若电源电压可调,闭合 和 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:

①具备高、低温两挡调节功能; 

②在6V电源电压下,用高温档给 的水加热 ,可使水温升高7.2℃,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的电流:

闭合开关、时,、并联,此时干路电流,通过的电流,并联电路中总电压等于各支路两端电压, 

可得Ω; 

（2）闭合和后,两电阻并联, 

两电阻两端允许所加的最大电压:

Ω,Ω, 

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, 

此电加热器允许消耗的最大电功率:

; 

（3）根据题意可以知道,再闭合后,电流表的示数变大,则电路可能是两电阻并联,也可能是开关与其中一个电阻并联; 

若开关与其中一个电阻串联,开关闭合前后电路中的电阻分别为:

Ω,Ω, 

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7Ω、25ΩΩΩ,这与Ω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:

Ω, 

因并联电路中总电阻等于各分电阻之和, 

所以,,即, 

计算得出:

Ω,即两个电阻为25Ω、10Ω,与题意相符; 

水吸收的热量:

•℃）℃, 

因电加热器消耗的电能全部转化为水的内能, 

所以,由可得,高温档时的电阻:

Ω, 

即高温档时电路中的总电阻为10Ω,低温档时电路中的总电阻大于10Ω,改装电路可设计为两电阻串联,开关与并联,如图所示:

答:

（1）电阻丝的阻值为10Ω; 

（2）电加热器允许消耗的最大电功率为; 

（3）电路图如上图所示.

解析

（1）根据题意可以知道,再闭合后,电流表的示数变大,说明原电路要么两电阻并联,要么开关与其中一个电阻并联;若开关与其中一个电阻串联,根据欧姆定律求出闭合、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,又知道电路的总电阻,利用求出此电加热器允许消耗的最大电功率; 

（3）知道水的质量和温度的变化量以及比热容,根据求出水吸收的热量即为消耗的电能,又知道工作时间,根据求出高温档时的电阻.

第二题

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,电阻丝的电阻为,电源电压为.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;

（2）当只闭合开关时,只有电动机工作,

根据可得,流过电动机的电流:

;

（3）当只闭合开关和时,电动机与电阻并联,

并联电路中各支路两端的电压相等,

消耗的电功率:

电吹风消耗的电功率:

;

（4）将三个开关都闭合时,电动机与两电阻并联,

的电功率:

电阻丝的阻值:

.

答:

（1）要电吹风吹冷风,只闭合开关;

（2）当只闭合开关时,流过电动机的电流为;

（3）当只闭合开关和时,电吹风消耗的总功率是;

（4）电阻丝的阻值是.

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）当只闭合开关时,只有电动机工作,根据求出流过电动机的电流;

（3）当只闭合开关和时,电动机与电阻并联,根据并联电路的电压特点和求出消耗的电功率,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消耗的电功率即为的电功率,根据求出电阻丝的阻值.

第三题

如图所示电路，电源两端电压保持不变，闭合开关。

当开关闭合时，电路消耗的电功率为，电压表、的示数分别为和；开关断开时，电路消耗的电功率为

，电压表、的示数分别为和，电阻消耗的电功率为。

已知电阻，

，

。

则下列判断正确的是（ ）。

A:

B:

C:

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。

当开关闭合时，被短路，和分别为 和 两端的电压，设此时电路中电流为，则，，。

当开关断开时，为端的电压，为与串联后的两端电压，设此时电路中电流为

，则

，

，

，得

，

，得。

又

，得，又，得，。

再由

，可得

，故，从而可求出，，

，故A、C正确。

故本题答案为A、C。

第四题

如图所示电路,电源电压不变,的阻值为,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑到b点,电压表和的示数之比为,与R消耗的功率之和是消耗功率的4倍,求：

（1）通过与的电流之比.

（2）滑动变阻器的最大阻值Rab.

（3）滑动变阻器滑片P在a、b两点时,消耗的功率之比.

答案

解:

（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:

与串联,

通过、的电流相等,即.

（2）,且,

即

与消耗的功率之和是消耗功率的4倍,且,

即

由

（1）

（2）可得:

.

（3）当滑片移动到b点时,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,

所以.

答:

（1）通过与的电流之比为.

（2）滑动变阻器的最大阻值为.

（3）滑动变阻器滑片P在a、b两点时,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.

（2）由等效电路图可以知道,、与串联,电压表测、的电压,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,根据与与R消耗的功率之和和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,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据得出消耗的功率,进一步求出它们的比值.

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R 1消耗的电功率为9W，当S断开时R 1消耗的电功率为4W，求：

（1）电阻R1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R1的电流之比是多少？

答案：

（1）2∶1;

（2）2W;（3）3∶2.

解析:

S闭合时，只有R 1接入电路，P=I 2R 1=（ ） 2R 1=9W

S断开时，R1、R2串联在电路中，P′=I2R1=（）2R1=4W

所以（R1+R2）∶R1=3∶2，R1∶R2=2∶1

因为P=I2R，所以串联电路中P与R成正比，所以S断开时R2消耗的电功率P2=P1/2=2W

又I=U/R，所以S闭合与断开时流过R1的电流与电阻成反比，为3∶2.

在同一个电路中不同的电阻的比例：

U1:

U2=R1:

R2=P1:

P2

同一个电阻在不同的电路中的比例：

U1:

U2=