初中物理电学部分(难题).doc

电学精选题
第1题图
R 3
R 1
R 2
S 2
S 1
A1
A2
一、单选题：
1．在如图1所示的电路中，电源两端的电压不变。当只闭
合开关S1时，电流表A1的示数为I，电流表A2的示数为I2。
当开关S1、S2都闭合时，电流表A1的示数为Iˊ，电流表A2的示数为I2ˊ。I2:I = 2:3，I2ˊ: Iˊ= 4:7，则电阻R1:R2:R3等于
A. 2:1:4 B. 4:2:1 C. 2:3:4 D. 3:4:7
答案：A

图2
2．把标有“6V 3W”的小灯泡与最大阻值为50Ω的滑动变阻器连接在电源两端电压恒为6V的电路中，电路的连接如图5所示，电压表使用的量程为0～3V，电流表使用的量程为0～0.6A。要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（设灯丝电阻不变）。下列说法正确的是
A．滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是0Ω～50Ω
B．小灯泡的电功率最小值为0.25W
C．电路总功率的最大值为3.6W
D．滑动变阻器滑片移动的过程中，电流表示数变化量的最大值为0.25A
答案：D

图7
A
V
R
R0
图3
3．小敏同学在做电学实验时按照如图3所示的电路将电学器材连接，她使用的电流表量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，电源两端的电压为6V且保持不变，电阻R的阻值为10Ω，允许消耗的最大电功率为0.9W。滑动变阻器R0的最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为0.5A。将开关S闭合后，要保证电路中各个元件正常工作，以下说法正确的是
A．通过电阻R的电流最大值为0.4A
B．滑动变阻器接入电路的最小值为5Ω
C．电压表示数最大的变化量为1V
D．滑动变阻器R0消耗的最大功率为1.2W
答案：C

二、多选题：
4．如图4所示，电源两端的电压保持不变，R0为定值电阻。将滑动变阻器的滑片P置于
最左端，闭合开关S。移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，此时滑动变阻器接入电路中的
电阻为R1，电压表的示数为U0，电流表的示数为I0；继续移动滑动变阻器的滑片P，使滑
动变阻器接入电路中的电阻值减小到R1/3，此时电压表的示数变为U0/2，电流表的示数变
为I1。则下列说法中正确的是
R0
图4
S
P
R
R0
A．I1:I0=3:2
B．R0:R1=1:3
C．当滑动变阻器的滑片P滑到最左端
时，R0两端的电压为2U0
D．当滑动变阻器的滑片P滑到最右端
时，R0两端的电压为2U0
答案：AD

S1
R3
S3
S2
R1
R2
A
A1
A2
A3
5．如图5所示电路，电源电压保持不变。当开关S1、S3闭合，S2断开时，电路的功率为15W，若此时把开关S2也闭合时，电路的功率增加了50W，电流表A1、A2的示数之比是3∶2。则下列说法正确的是
A．电阻R1与R2阻值之比为2∶3
B．电阻R1与R3的电功率之比为1∶2
C．电路中的开关都闭合与只闭合S3时，
电流表A两次的示数之比为39∶4
D．开关都闭合时电流表A1、A3的示数之比是3∶5
答案：ACD

图5
三、填空题：
图6

6．如图6所示电路中，电压U不变，电流表的示数为1A。如果R1
与R2的等效电阻为R，并且R1∶R＝5∶3，电阻R2消耗的电功率为
2.4W，则电阻R1＝________W。
答案：10

四、计算题：
图7
R3
S1
S3
R1
R2
S2
7. 如图7所示电路中，电源两端电压保持不变。
当只闭合开关S1时，电压表的示数为U1，电阻R3消耗的电功率为P3；当只闭合开关S2时，电压表的示数为U2，电阻R3消耗的电功率为P3′，电阻R2消耗的电功率为1.6W。已知2 U1＝U2，P3＝4P3′。求：（1）电阻R1与电阻R2的比值；
（2）当开关S1、S2、S3都闭合时，电路消耗的电功率。

V1
图8
R1
S1
S2
L
V2
A
B
C

R3
P
8.如图8所示的电路中，电源两端电压不变，灯的电阻不变。当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，R1的电功率为P1，电流表示数为I1；当开关S1断开，S2 闭合时，R1 的电功率为 P′1，电流表示数为I2 ，此时灯Ｌ正常发光；当开关S1、S2 都断开，滑动变阻器的滑片P在C点时，变阻器接入电路的电阻为RC ，RC 的电功率为PC ，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2 ，已知U1∶U2＝3∶2 ，I1∶I2=3∶5，灯的额定功率为8W。电路通过断开、闭合开关以及移动滑动变阻器的滑片P，形成的不同电路所消耗的最大电功率与最小电功率之比为3∶1。求：
(1) P1与P′1的比值
（2）电阻R1与滑动变阻器最大阻值之比
（3）滑动变阻器的电功率PC

R2
R3
R1
第9题图
S1
S2
S3
S
9．如图所示，电源两端电压不变。当开关S、S2闭合，S1、S3断开时，电压表示数为U1，
电流表示数为I1，电阻R2与R3的电功率之和为28W。当开关S、S1、S3闭合，S2断开时，电压表示数为U2，电流表示数为I2，电阻R1与R3的电功率之和为72W。已知U1: U2=7:12，电阻R1=5Ω。
求：（1）电流表示数I1与I2的比值。
（2）电阻R3的阻值
（3）电源两端的电压U。

S1
V1
R3
A B
R1
R2
S2
S3
V2
图22
图10
10．如图10所示电路中，电源两端的电压保持不变。S1和S3闭合，S2断开，电压表V1的示数为U1，电流表的示数为I1；S1闭合，S2和S3断开，滑动变阻器的滑片P在中点，电压表V1的示数为U1′，电流表的示数为I2，R1消耗的电功率P1为2W；S2闭合，S1和S3断开，滑动变阻器的滑片P在A端, 电压表V2的示数为U2, 电流表的示数为I3，R2消耗的电功率P2，R3消耗的电功率P3为1.5W；S1、S2和S3都闭合,电路消耗的总功率为P。已知U1：U1′=5：2。求：
(1) U1′与U 2的比值；
(2) S2闭合，S1和S3断开, R2 消耗的电功率P2的大小；
(3) S1 、S2和S3都闭合,电路消耗的总功率P的大小。

7 解：当只闭合开关S1时，等效电路如图甲所示；当只闭合开关S2时，等效电路如图乙所示；当开关S1、S2、S3闭合时，等效电路如图丙所示。
P2=1.6W
U
R1
R3
P3
U1
I1
甲
U
R2
R3
U2
I2
乙
U
R1
R2
丙

（1分）
（1）由图甲、图乙得：
=== = （1分）
=== 解得：= （1分）
（2）根据电源两端电压不变，由图甲、乙得：
I1（R3+ R1）= I2（R3+ R2） 解得：R3=2R1 （1分）
由图乙，
（1分）
当开关S1、S2、S3闭合时，由丙图知电路消耗的功率为：
（1分）
8 解: (1)当S1闭合S2断开，滑片在B时，电路如图甲；当S1断开S2闭合时，电路如图乙；当S1S2都断开，滑片在C时，电路如图丙。 -------1分
I1 R1 R3
P1
U
I2 R1 RL
PL=8W
P1'
U
U
PC
R1 RL RC
U2

UI

甲 乙 丙

P1/P1'=I12R1/I22R1=（I1/I2）2=9/25 ----------1分
（2）当S1S2都断开，滑片P在B时，电路如图A所示，总功率最小；当S1S2都闭合时，电路如图B所示，总功率最大。 ------------1分
R1
Pmax
U
R1 RL R3
U
Pmin
A B

因 Pmax/Pmin=（R1+RL+R3）/R1=3/1 所以2R1=RL+R3 - -----------1分
由图甲乙得： I1/I2=（R1+RL）/（R1+R3）=3/5 所以2R1=3R3-5RL ---------（2）
解（1）（2）得：R1/R3=2/3 ，R1=2RL ----------1分
（3）因 U1/U2=（R1+RL）/RL+RC=3/2 所以2R1=RL+3RC-----------（3）
把R1=2RL代入（3）得：RL=RC ----------1分
PL=（U/R1+RL）2RL=U2RC/（2RC+RC）2=U2/9RC
又PC=（U/R1+RL+RC）2RC=U2RC/（2RC+RC+RC）2=U2/16RC
所以PL/ PC= U2/9RC /U2/16R=16/9
即8W / PC =16/9 PC=4.5W ----------1分
9 解： 当开关S、S2闭合，S1、S3断开时，等效电路图如图2甲所示。
当开关S、S1、S3闭合，S2断开时，等效电路图如图2乙所示。
U
R1
R3
U2
I2
乙
U
R1
R3
U1
I1
甲
R2
P2
图2
P3
P1
P2´

……………………1分

根据甲图和乙图中已知条件可得：

因为U1: U2=7:12，所以………………………………………………1分
根据电流的比值，可列出电压的方程：

① …………………………………………………………1分

② ………………………………………………………………1分
由①、②两式可得： ③
将③代入②得： ④
将R1 = 5Ω,代入③式得：R3 = 3Ω。 …………………………………………1分
将R1 = 5Ω,代入④式得：R2 = 4Ω。
在乙图中，
因为： 所以： ……………………1分
10：（1）2/3 （2）1W （3）18.75W
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