初中物理电学难题及解析.docx

如图 25 所示电路，电源两端电压保持不变。当开关S 1 闭合、S 2 断开， 滑动变阻器的滑片P 移到 A 端时，R 的电功率为 P ，电流表的示数为I ； 3 3 1 当开关 S 断开、S 闭合时，R 的电功率为 P ’，电流表的示数为I 。已知 1 2 3 3 2 P :P ’ = 9:25， 3 3 求电流表的示数I 与 I 1 2 的比值。 当开关S 、S 都断开，滑动变阻器的滑片P 在中间某位置C 时，变阻 1 2 器接入电路的电阻为R ，电压表V 的示数为U ，电压表V 的示数为U ，已 c 1 1 2 2 知 U :U =3:2，R 的电功率为 10Ｗ，这时R 的电功率为P。通过闭合或断开 1 2 c 3 开关及移动滑动变阻器的滑片，会形成不同的电路，电路消耗的最大功率 与电路消耗的最小功率之比为 3:1。求R 3 的电功率P。 . 解: 当开关 S 1  闭合、S 2  断开，变阻器的滑片移到 B 端时，等效电路如图甲所示；当开关 S 1 断开、S 2 闭 合 时 ， 等 效 电 路 如 图 乙 所 示 。 1 分 P I 2 R 9 I 3 3 ? 1 3 ? 1 ? P? I 2 R 25 I 5 3 2 3 2 （2）当开关 S 、S 都断开，变阻器的滑片在 C 点 1 分 1 2 时，等效电路如图丙所示。 U 3 ∵ U1 ? 2 R ? R 3 ∴ R3 ? R1 ? 2 2 1 C ∴3R +3 R = 2R +2R 1 C ３ 1 2R = R +3 R ① ３ 1 C 用其它方法解 电源两端电压一定，在甲、乙电路中，根据U=IR I （R +R ）= I （R +R ） 1 分 题，过程结论 1 ３ B 2 ３ 1 正确给分。 3R = 2R +5R ② B ３ 1 电路消耗功率最大应为开关 S 、S 都闭合，只有 1 2 R 接入。消耗功率最小应为 R 、R 、滑动变阻器 1 分 3 3 1 R 全部串联接入电路。 B ∵电路总电压 U 一定 U 2 P R  R ? R ? R 3 ∴ 最 大 ＝ P 最小 3 3 1 B ? U 2 R 1 3 R ? R ? R 3 1 B ＝2R = R +R ＝ …………………….……③ 1 分 3 1 B 根据①②③式，可得：R ＝2R 3 C P R 2 在丙电路中，电流一定， P C ? R3 ? 1 1 分 C P = 2P C = 2×10Ｗ = 20Ｗ 1 分 . 如图 19 所示电路电源两端电压恒定，定值电阻R ＝15 ，忽略灯丝电 1 阻值 R L 随温度的变化。只断开开关S 3 时，电流表的示数为I；只闭合开关 S 时，电压表示数为 U ，电流表的示数为 I ＝0.4A；只断开开关 S ，并把 2 1 1 1 电阻箱R 2 接入电路的电阻值调整为原来的一半时，电压表的示数为U ，电 2 流表的示数为I 。若U ∶U ＝7∶10，I∶I ＝2∶1。 2 1 2 2 求：（1）灯泡L 的电阻； （2）在上面的三个电路状态中， 电路消耗的最大电功率。 图 19 . 3S 7解：只断开关S ，电流表的示数为 I，等效电路如图 7 甲所示； 只闭合开关 ，电流表的示数为 I ，等效电路如图 乙所示； 3 S 7 2 1 S只断开开关 ，电阻箱接入电路的电阻为原来的一半，等效电路如图 S 1 7 丙所示 R1R22 R1 R2 2 U RL U R1 R2 RL I1 U 1 U 甲 乙 丙 U 7 U 7 ∵ U 1 = 10 2 即 1 = U 10 U 3 R ? R 7 ∴图乙中 UL = 10 ； 1 R L 2 = 3 ……① ……… 1 分 又∵ R I 2 1 1 R 2 2 2 I = 1 ∴ R 2 L = 1 ……② ① R ? R 7 则② 得： 1 1 2 = 6 ； R ? R 1 2 2 15? ? R 则 1 2  7 = ； R =6Ω… 1 分 6 2 15? ? R 2 2 2将 R =6Ω代入①式得：R 2 L=9Ω 2 分 由图乙：U＝I ( R ＋R ＋R )＝0.4A×(15?＋6?＋9?)＝12V ………1 分 1 2 L U 2 （2）根据 P= R 电路中总电压不变，当电路中电阻最小时，电功率最大 U 2 （ 12V） 2 由甲、乙、两三图分析，图甲电功率最大P= R = 9? =16W …2 分 . 注：三个电路全对给 1 分 . 某校的同学们在研究电路消耗的电功率与电阻的关系时设计了如图 19 所示 ３的电路，滑动变阻器的最大阻值为 R 。 S ３ 1当滑动变阻器的滑片 P 置于最左端时， R 1