初中物理电学难题与解析.docx

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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 I2R 9 I 3

3? 1 3? 1?

P? I2R 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+3R=2R+2R

1 C ３ 1

2R=R+3R 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

U2

P R

R?R?R 3

∴最大＝

P

最小

3 3 1 B?

U2 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。

求：（1）灯泡

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

∵U1=10

2

即 1=

U 10

U 3 R?R 7

∴图乙中UL

=10； 1R

L

2=3……① ………1分又∵

R

I 2 1

1R

2 2 2

I =1 ∴ R

2 L

=1……②

① R?R 7

则②得： 1 12 =6；

R? R

1 2 2

15??R

则 12

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

U2

（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

U2（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

3．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所示的电路，滑动变阻器的最大阻值为

3．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