北京中考物理練習電學壓軸題配詳細答案

．如圖23所示電路,電源兩端電壓為12V且保持不變,燈絲電阻也不變。燈L1與燈L2電阻之比,將開關S、S1閉合時,消耗的功率為1W,電壓表的示數(shù)為，電路消耗的總功率為P總;將開關S、S2閉合時,消耗的功率為4W,電壓表的示數(shù)為,電路消耗的總功率為。。請你解決下面問題:（1）畫出圖23的等效電路圖;（2）求燈L1的電阻值;（3）求P總與之比。RR4R3S1圖23S2SL2L1解：（1）等效電路圖如圖所示2分（2）當開關S、S1閉合時,如圖所示三用電器串聯(lián)=1W①②當開關S、S2閉合時,如圖所示兩用電器串聯(lián)=4W③④⑤2分將數(shù)值帶入以上公式，可解得R1=8Ω，1分R2=24Ω，R3=16Ω，R4=16Ω（①②兩式1分，③④兩式1分，算出電阻R1的值1分（3）當開關S、S1閉合時,電路消耗的總功率與開關S、S2閉合時電路消耗的總功率之比：==1分3．如圖25所示電路，電源兩端電壓保持不變。當開關S1閉合、S2斷開，滑動變阻器的滑片P移到A端時，R3的電功率為P3，電流表的示數(shù)為I1；當開關S1斷開、S2閉合時，R3的電功率為P3’，電流表的示數(shù)為I2。已知P3:P3’=9:25，（1）求電流表的示數(shù)I1與I2的比值。（2）當開關S1、S2都斷開，滑動變阻器的滑片P在中間某位置C時，變阻器接入電路的電阻為Rc，電壓表V1的示數(shù)為U1，電壓表V2的示數(shù)為U2，已知U1:U2=3:2，Rc的電功率為10Ｗ，這時R3的電功率為P。通過閉合或斷開開關及移動滑動變阻器的滑片，會形成不同的電路，電路消耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比為3:1。求R3的電功率P。3解:(1)當開關S1閉合、S2斷開，變阻器的滑片移到B端時，等效電路如圖甲所示；當開關S1斷開、S2閉合時，等效電路如圖乙所示。（2）當開關S1、S2都斷開，變阻器的滑片在C點時，等效電路如圖丙所示?！摺唷?R1+3RC=2R３+2R12R３=R1+3RC…………①電源兩端電壓一定，在甲、乙電路中，根據(jù)U=IRI1（R３+RB）=I2（R３+R1）3RB=2R３+5R1…………②電路消耗功率最大應為開關S1、S2都閉合，只有R3接入。消耗功率最小應為R3、R1、滑動變阻器RB全部串聯(lián)接入電路?！唠娐房傠妷篣一定∴＝＝2R3=R1+RB…….……③根據(jù)①②③式，可得：R3＝2RC在丙電路中，電流一定，P=2PC=2×10Ｗ=20Ｗ4．如圖24所示，電源兩端的電壓保持不變，滑動變阻器的最大電阻Rab=12Ω，當開關S1閉合，S2斷開，滑片P滑到b端時，電壓表的示數(shù)為U1，燈L消耗的功率是其額定功率的；當開關S1、S2同時閉合，滑片P滑到a端時，電流表的示數(shù)為2A，此時電阻R0的電功率為12W，電壓表的示數(shù)為U2，且U2∶U1=2∶1，求：(1)當開關S1、S2同時閉合，滑片P滑到a端時，電壓表的示數(shù)；圖24-+(2)燈L的額定功率圖24-+RabR0U2U（1）當開關S1閉合，S2斷開，滑片P滑到b端時，等效電路如圖甲所示，當開關S1、S2RabR0U2URRabLIUU1————1分解法二：根據(jù)題意，由圖甲可得，①由圖乙可得，②將①②聯(lián)立，且將U2∶U1=2∶1，Rab=12Ω，I=2A，PR2=12W代入，解得U=U2=12VRL=12Ω（2）當開關S1閉合，S2斷開，滑片P滑到b端時，燈L消耗的功率PL/=PL，則IL/=IL，IL=3IL/=3×=1.5A，PL=I2RL=27W5.如圖19所示電路電源兩端電壓恒定，定值電阻R1＝15，忽略燈絲電阻值RL隨溫度的變化。只斷開開關S3時，電流表的示數(shù)為I；只閉合開關S2時，電壓表示數(shù)為U1，電流表的示數(shù)為I1＝0.4A；只斷開開關S1，并把電阻箱R2接入電路的電阻值調(diào)整為原來的一半時，電壓表的示數(shù)為U2，電流表的示數(shù)為I2。若U1∶U2＝7∶10，I∶I2＝2∶1。求：（1）燈泡L的電阻；圖19（2）在上面的三個電路狀態(tài)中，電路消耗的最大電功率。圖19解：只斷開關S3，電流表的示數(shù)為I，等效電路如圖7甲所示；只閉合開關S2，電流表的示數(shù)為I1，等效電路如圖7乙所示；只斷開開關S1，電阻箱接入電路的電阻為原來的一半，等效電路如圖7丙所示UUR1R2UIU1R1R2UI2RLI1RL甲乙丙∵=即=∴圖乙中=；=……①………1分又∵=∴=……②則得：=；則=；R2=6Ω…………1分將R2=6Ω代入①式得：RL=9Ω…………2分由圖乙：U＝I(R1＋R2＋RLA×(15＋6＋9)＝12V…………1分（2）根據(jù)P=電路中總電壓不變，所以當電路中電阻最小時，電功率最大由甲、乙、兩三圖分析，圖甲電功率最大P===16W…………2分圖23V2V1L1L2R3R4SS3S1S2A6．在如圖23所示的電路中，電源兩端的電壓保持不變。當只閉合開關S和S1時，燈L1正常發(fā)光，電壓表V1的示數(shù)U1與電壓表V2的示數(shù)U2之比U1：U2=2：3，電阻R3消耗的電功率P3=2W；當只閉合開關S和S2時，電壓表V1圖23V2V1L1L2R3R4SS3S1S2A（1）在上述變化中，電流表前、后兩次示數(shù)之比；（2）燈L1的額定電功率；（3）當所有開關全部閉合時，電路消耗的總功率。（1）設電源兩端的電壓為U，燈L1和L2的電阻分別為R1和R2。當只閉合開關S、S1時，電路如圖1所示，此時電路中的電流為I1；當只閉合開關S、S2時，電路如圖2所示，此時電路中的電流為I2。圖2I2圖2I2U1′R1L1L2R2R4P4U圖1I1U2U1R1L1L2R2R3P3=2WU比較圖1和圖2，因R2的電阻不變，根據(jù)歐姆定律有U1=I1R2，U1′=I2R2，所以電流表前、后兩次示數(shù)之比。（2）依題意，對于圖1所示的電路，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓關系則有，解得。因為P3=I12R3=2W；P4=I22R4所以，解得。比較圖1和圖2，因電源兩端電壓不變，所以根據(jù)歐姆定律有，解得R3=R1。因為R3=R1，所以在圖1所示的串聯(lián)電路中，P1=P3=2W，又因此時燈L1正常發(fā)光，所以燈L1的額定功率為2W。圖3圖3UR3R4（3）當所有開關全部閉合時，電路如圖3所示。此時的總電阻R總==R1。1由圖1可知，1P3==2W，解得=32W。所以此時電路消耗的總功率P總==38.4W。7．如圖22所示的電路實物連接示意圖中，電源兩端電壓不變，燈的電阻不變。滑動變阻器的最大阻值為R2。斷開S1、S2，變阻器的滑片P移至最右端時，燈L恰能正常發(fā)光，滑片P移至最左端時，燈L的電功率PL是其額定功率的9/25，R2消耗的電功率為P2。當閉合S1、S2，變阻器滑片P移至最左端時，電流表示數(shù)為1.5A，R1消耗的電功率為6W。此時電路總功率P總∶P2=75∶4。（7分）求：（1）燈L的電阻RL與滑動變阻器最大阻值R2的比值；（2）閉合S1、S2，變阻器的滑片P移至最左端時，滑動變阻器消耗的電功率P'2；（3）滑動變阻器的最大阻值R2；圖22（4）燈L的額定電功率PL0。圖22（請畫出相關電路狀態(tài)的等效電路圖）7．（1）當S1、S2都斷開，滑片P在最右端時，電路如圖甲所示；當S1、S2都斷開，滑片P在最左端時，電路如圖乙所示；當S1、S2都閉合，滑片P在最左端時，電路如圖丙所示。（三個等效電路圖都正確得1分）（1）∵PL=9PLO/25，RL一定∴I2/I1=3/5∴U/(ＲL＋Ｒ2)

:U/ＲL＝3:

5∴ＲL＝3Ｒ2/2∴ＲL:Ｒ2＝3/2（1分）（2）∵Ｐ2＝U2Ｒ2/(ＲL＋Ｒ2)2①Ｐ總＝6Ｗ＋U2/Ｒ2②Ｐ2＝4Ｐ總/75③由①②③式得：（1分）∴U2Ｒ2/(ＲL＋Ｒ2)2＝(6Ｗ＋U2/Ｒ2)×4/75④把ＲL＝3Ｒ2/2代入④式整理得：U2/Ｒ2＝6/2Ｗ＝3Ｗ即：Ｐ'2＝U2/Ｒ2＝3Ｗ（１分）（3）∵Ｐ總＝Ｐ1＋Ｐ'2∴Ｐ總＝6Ｗ＋3Ｗ＝9Ｗ又∵Ｐ總＝UI3∴U＝Ｐ總/I3＝9Ｗ/1.5A＝6Ｖ（1分）∴Ｒ2＝U2/Ｐ'2＝（6Ｖ）2/3Ｗ＝12Ω（1分）（4）∵ＲL＝3Ｒ2/2＝3×12Ω/２＝18Ω∴ＰL0＝U2L0/ＲL＝（6Ｖ）2/18Ω＝2Ｗ（1分）S1S2AR3R2R1V8．如圖所示，電源電壓不變。當開關S1閉合S2S1S2AR3R2R1V求：（1）電阻R1的阻值。（2）電源電壓。．R1R1R2R3R1R2UU4VI1P1I21分1分1分1分1分9．某校的同學們在研究電路消耗的電功率與電阻的關系時設計了如圖19所示的電路，滑動變阻器的最大阻值為R３。當滑動變阻器的滑片P置于最左端時，只閉合開關S1，滑動變阻器的功率為P3，電壓表的示數(shù)為U1，電路中的電流為I1；當滑動變阻器的滑片P置于最左端時，只閉合開關S2時，滑動變阻器的功率為P3′，電壓表的示數(shù)為U2，電路中的電流為I2，此時電路的總電功率為4W。已知，，電路中電源兩端電壓保持不變。（6分）（1）求I1與I2之比（2）請你計算出電阻R1與電阻R2的比值。（3）請你回答：如何通過開關的斷開與閉合以及滑動變阻器滑片位置的改變，使整個電路消耗的總電功率最大；并請你計算出這個總電功率。RR1R2S1S2P圖19解：（1）滑動變阻器的滑片P置于最左端時，只閉合開關S1；等效電路如圖（甲）所示（2）滑動變阻器的滑片P置于最左端時，只閉合開關S2；等效電路如圖（乙）所示（3）滑動變阻器的滑片P置于最右端時，開關S1、S2都閉合；等效電路如圖（丙）所示，電路消耗的電功率達到最大值P。（三個電路圖正確1分）由圖甲、圖乙得：∵=∴=1分∵=∴=1分U一定：==R３=2R2－3R1∴R３=5R11分由圖（乙）（丙）U一定：P=P1+P2===45W2分10．如圖25所示電路，設電源電壓不變，燈絲電阻不隨溫度變化。當只閉合開關S1時，電流表的示數(shù)是I1。當只閉合開關S2時，電流表的示數(shù)是I2。當斷開S1、S2時，電流圖25R1R2S1LS2VV1V2V表的示數(shù)是I3，電壓表V1圖25R1R2S1LS2VV1V2V關S1、S2閉合時，燈L正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為I4。已知I1:I2=2:1，求：(1)電阻R1與R2之比；(2)電流I3與I4之比；(3)燈L的額定功率。II1圖=1\*GB3①（甲）R2解：S1閉合，電路如圖=1\*GB3①，