Question

物理电学的压轴题

Answer 1

1、如图23所示电路,电源两端电压为12V且保持不变,灯丝电阻也不变。灯L1与灯L2电阻之比 ,将开关S、S1闭合时, 消耗的功率为1W,电压表的示数为 ，电路消耗的总功率为P总;将开关S、S2闭合时, 消耗的功率为4W,电压表的示数为 ,电路消耗的总功率为 。 。请你解决下面问题:
（1）画出图23的等效电路图;
（2）求灯L1的电阻值;
（3）求P总与 之比。

2、如图25所示电路，电源两端电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到A端时，R3的电功率为P3，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，R3的电功率为P3’，电流表的示数为I2。已知P3:P3’ = 9:25，
（1）求电流表的示数I1与I2的比值。
（2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在中间某位置C时，变阻器接入电路的电阻为Rc，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1:U2=3:2，Rc的电功率为10W，这时R3的电功率为P。通过闭合或断开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R3的电功率P。

3、如图26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。已知P1∶P′1 ＝9∶25。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，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2 ，已知U1∶U2＝3∶2，RC的电功率为9W，电路消耗的总功率为P总。此电路通过断开、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) 电流表I1与I2的比值 ；（2）灯的电阻与滑动变阻器最大阻值之比；
（3）总功率为P总 ；(4) 灯L的额定功率PL0。

4、如图21所示的电路，电源电压保持不变。开关S1、S2闭合，滑动变阻器的滑片P位于a端时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，滑动变阻器的电功率为8W；当开关S1闭合、S2断开，滑片P位于滑动变阻器的中点c时，电压表的示数为U2，电流表的示数为I2，滑动变阻器的电功率为9W。若U1：U2=2：5。
求：（1）电流I1和I2之比；
（2）当开关S1闭合、S2断开，滑片P位于滑动变阻器的中点c时，电阻R2的电功率是多少瓦?

5、如图22所示电路图中，电源两端电压保持不变．当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点C时，电压表V1、V2的示数之比为3∶4，定值电阻R2消耗的电功率为18 W．当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到某点A时，电压表V1、V2的示数之比为2∶3，R2两端电压为U2'．当开关S1断开、S2闭合时，电压表V1、V2的示数之比仍为2∶3，R2两端电压为U2″．求：
(1)U2′：U2″；

(2)当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点C时，滑动变阻器消耗的电功率PC；

(3)当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到某点A时，滑动变阻器消耗的电功率PA．

图22

6、在如图23所示的电路中，电源两端的电压保持不变。当只闭合开关S和S1时，灯L1正常发光，电压表V1的示数U1与电压表V2的示数U2之比U1：U2=2：3，电阻R3消耗的电功率P3=2W；当只闭合开关S和S2时，电压表V1的示数为U1′，且U1：U1′=2：1，电阻R4消耗的电功率P4=2.5W。不计灯丝电阻随温度的变化，求：
（1）在上述变化中，电流表前、后两次示数之比；
（2）灯L1的额定电功率；
（3）当所有开关全部闭合时，电路消耗的总功率。

7、如图24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。

8、如图25所示电路，设电源电压不变，灯丝电阻不随温度变化。当只闭合开关S1时，
电流表的示数是I1。当只闭合开关S2时，电流表的示数是I2。当断开S1 、S2时，电流
表的示数是I3，电压表V1、V2示数之比为2:1，此时RL消耗的电功率为0.24W；当开
关S1、S2闭合时，灯L正常发光，
电流表的示数为I4。已知I1:I2 =2:1，
求：(1) 电阻R1与R2之比；
(2) 电流I3与I4之比；
(3) 灯L的额定功率。

9、在图18所示电路中，灯L1的电阻R1是灯L2电阻R2的 （不考虑灯丝电阻随温度的变化），电源电压为10V且保持不变。当闭合开关S1、S2，断开开关S3时，灯L1正常发光，电阻R3消耗的电功率为2W，电压表示数为U1；当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，电阻R4消耗的电功率为0.25W，电压表示数为 U1。
求：（1）电流表前后两次示数之比；
（2）灯L1的额定电功率；
（3）电阻R4的阻值。

10、在图26所示电路中，电源电压一定。电阻R1＝5。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P在中点C时，电压表V1示数为U1；当开关S断开，再将滑片P调至B端，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2，电流表示数为0.4A。若U1∶U1＝4∶9，U1∶U2＝2∶3。（要求画出相应的等效电路图）
求：（1）滑动变阻器R2的最大阻值；
（2）电源电压U；
（3）当开关S断开，滑片P调至B端时，电阻R3的电功率P3。

11、如图19所示电路电源两端电压恒定，定值电阻R1＝15，忽略灯丝电阻值RL随温度的变化。只断开开关S3时，电流表的示数为I；只闭合开关S2时，电压表示数为U1，电流表的示数为I1＝0.4A；只断开开关S1，并把电阻箱R2接入电路的电阻值调整为原来的一半时，电压表的示数为U2，电流表的示数为I 2。若U1∶U2＝7∶10，I∶I 2＝2∶1。
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。

12、38．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R3。当滑动变阻器的滑片P置于最左端时，只闭合开关S1，滑动变阻器的功率为P3，电压表的示数为U1，电路中的电流为I1；当滑动变阻器的滑片P置于最左端时，只闭合开关S2时，滑动变阻器的功率为P3′，电压表的示数为U2，电路中的电流为I2，此时电路的总电功率为4 W。已知 ， ，电路中电源两端电压保持不变。（6分）
（1）求I1 与I2 之比
（2）请你计算出电阻R1与电阻R2的比值。
（3）请你回答：如何通过开关的断开与闭合以及滑动变阻器滑片位置的改变，使整个电路消耗的总电功率最大；并请你计算出这个总电功率。
13、在图17所示的实物电路中，电源电压保持不变，电阻 的阻值为10Ω，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片滑到b点时，电压表V1与V2的示数之比为5﹕7，电阻 与 消耗的电功率之和是 消耗电功率的4倍。求：
（1）请按实物电路的要求，画出当开关S闭合，滑动变阻器的滑片滑到b点时的完整电路图；（2）通过R1和R2的电流之比；（3）滑动变阻器的最大阻值 ；（4）滑动变阻器滑片在a、b两点时 消耗的功率之比。（6分）

Answer 2

26．小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有学生电源（电压为2伏的整数倍），待测小灯（标有“2.5V”字样、额定功率在0.5瓦~0.8瓦之间）、电压表、电流表、滑动
变阻器、电键以及导线若干；他正确串联实验器材，然后，将电压表并联在电路中。闭合
电键后，继续移动变阻器的滑片，观察到随着小灯泡亮度逐渐而增加，电压表的示数逐渐
变小。他经过思考后，继续移动变阻器的滑片使小灯泡继续发光，并记下了此时电压表
和电流表的示数。
①请画出小华同学连接的实验电路图　（13）　（用2B铅笔在答题纸的相应位置作图)
②如果将小华所记录的电压表和电流表的示数相乘，得到的电功率为1.65瓦。请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率。　　　　　（14）　　　　　 （需写出计算过程）