初中物理電路典型五道題

第一題甲 乙王老師向同學(xué)們展示了一只具有高、低溫兩擋調(diào)節(jié)功能的自制電加熱器其內(nèi)部電路由電阻絲&、、和開(kāi)關(guān)0三個(gè)元件組成,如圖甲所示,兩根電阻絲允許通過(guò)的最大電流均為 1A,只閉合卜,電流表的示數(shù)TOC\o"1-5"\h\z為“21/1；再閉合S,電流表的示數(shù)變?yōu)?心1八，所用電源電壓包為 6V,求：(1)電阻絲受的阻值為多少？⑵若電源電壓可調(diào)，閉合'和卜』后，為保證電路安全,求此電加熱器允許消耗的最大電功率是多少 ？(3)王老師指導(dǎo)小軍僅利用原有元件對(duì)該電加熱器的內(nèi)部電路進(jìn)行改裝 ，要求改裝后的電加熱器須同時(shí)滿足下列兩個(gè)條件 ：a具備高、低溫兩擋調(diào)節(jié)功能；②t6V電源電壓下,用高溫檔給的水加熱 口開(kāi).，可使水溫升高7.2C,設(shè)電加熱器消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能 .請(qǐng)?jiān)趫D乙虛線框中畫(huà)出內(nèi)部改裝電路圖，并通過(guò)計(jì)算說(shuō)明.答案解:(1)由圖甲可以知道，只閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，只有”?接入電路，此時(shí)電流表示數(shù)即通過(guò)區(qū)的電流:與:924A,閉合開(kāi)關(guān)包、包時(shí)，坨、品并聯(lián),rrr十”rd /11—(J-S4-4此時(shí)干路電流,通過(guò)/7i的電流A=/并一1*2—0.K4A—0.24A=(EG.4,并聯(lián)電路中總電壓等于各支路兩端電壓,可得l=h =100.6〃(2)閉合和包后，兩電阻并聯(lián),兩電阻兩端允許所加的最大電壓小—-14x25QZ因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等所以，電源的最大電壓隊(duì)=101r此電加熱器允許消耗的最大電功率Pk=招=

斤慈一(10Vf=11W(3)根據(jù)題意可以知道，再閉合電阻并聯(lián)，也可能是開(kāi)關(guān)若開(kāi)關(guān)后，電流表的示數(shù)變大，則電路可能是兩與其中一個(gè)電阻并聯(lián)；Sl與其中一個(gè)電阻串聯(lián),開(kāi)關(guān)閉合前后電路中的電阻分別為6y(),2L41=:25Q,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和所以，電路中兩電阻的阻值分別為M=107Q、不符，故此種情況不可能；若兩電阻并聯(lián)，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，電路中的總電阻：Ik0<81j4Q,所以,R、所以,R、口:即‘計(jì)算得出：Q,即兩個(gè)電阻為25Q、10Q,與題意相符；因并聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和111

- nJL尊。IDSiR、水吸收的熱量：r-lr-l ,凡?Q=3021J?Q因電加熱器消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能r爐卬=——t所以，由月可得，高溫檔時(shí)的電阻：所以，由??U-If Q吸 ??U-If Q吸 M24Jx1lxb(Js=1(1Q,即高溫檔時(shí)電路中的總電阻為 10Q，低溫檔時(shí)電路中的總電阻大于 10Q,改裝電路可設(shè)計(jì)為兩電阻串聯(lián),開(kāi)關(guān)色n:并聯(lián)，如圖所示：答:(1)電路可設(shè)計(jì)為兩電阻串聯(lián),開(kāi)關(guān)色n:并聯(lián)，如圖所示：答:(1)電阻絲77i的阻值為10Q;(2)電加熱器允許消耗的最大電功率為11H(3)電路圖如上圖所示.解析(1)根據(jù)題意可以知道，冉閉合團(tuán)后，電流表的示數(shù)變大，說(shuō)明原電路要么兩電阻并聯(lián)，要么開(kāi)關(guān)斗與其中一個(gè)電阻并聯(lián)；若開(kāi)關(guān)5,與其中一個(gè)電阻串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律求出 Si閉合、斷開(kāi)時(shí)電路中總電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出另一電阻的阻值,然后判斷此種情況不可能；若兩電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出電路的總電阻 ，利用電阻的并聯(lián)求出另一電阻的阻值,然后得出答案；(2)閉合和加后，兩電阻并聯(lián),根據(jù)歐姆定律求出兩電阻兩端允許所加的最大電壓，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電源的電壓 ，又知道電路的總電r,p——阻，利用n求出此電加熱器允許消耗的最大電功率 ；Q喝=廣(3)知道水的質(zhì)量和溫度的變化量以及比熱容 ,根據(jù) 求出水吸[J-H=—t收的熱量即為消耗的電能，又知道工作時(shí)間，根據(jù)n 求出高溫檔時(shí)的電阻.第二題 5某校科技活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)多功能電吹風(fēng) ,其工作電路如圖所示.電動(dòng)機(jī)M的額定功率為110*丁，電阻絲12!的電阻為J吧',電源電壓為22口「.問(wèn)：(1)要電吹風(fēng)吹冷風(fēng)，應(yīng)閉合哪一個(gè)開(kāi)關(guān)？(2)當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)’“時(shí)，流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為多大 ？(3)當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)"和"時(shí)，電吹風(fēng)消耗的總功率是多大 ？

(4)將三個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí),電吹風(fēng)消耗的總功率為 ，電阻絲電的阻值是多大？答案解：(1)要電吹風(fēng)吹冷風(fēng)，只要電動(dòng)機(jī)工作即可，由電路圖可以知道需只閉合開(kāi)關(guān)51；(2)當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)的時(shí)，只有電動(dòng)機(jī)工作,根據(jù)P=V1可得，流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流：丁產(chǎn)1110卬 |-—市一；;⑶當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S］和［殳時(shí)，電動(dòng)機(jī)與電阻口”并聯(lián)，■,并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等消耗的電功率P\=u-P\=u-_{220V)?瓦=ion-=18HF電吹風(fēng)消耗的電功率：p=pXI+p}=nmr+isnr=59nF ；(4)將三個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)與兩電阻并聯(lián)國(guó)的電功率：B-E添一尸—1031H-410If'電阻絲電的阻值:1100“U2(220172=—'= 1100P?140H7答:(1)要電吹風(fēng)吹冷風(fēng)，只閉合開(kāi)關(guān)⑵當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)場(chǎng)時(shí)，流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為 ;⑶當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)場(chǎng)和我時(shí)，電吹風(fēng)消耗的總功率是VJ4ir;⑷電阻絲&的阻值是“os.解析(1)要電吹風(fēng)吹冷風(fēng)，只要電動(dòng)機(jī)工作即可，由電路圖可以知道判斷需要閉合的開(kāi)關(guān)；(2)當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)羯時(shí)，只有電動(dòng)機(jī)工作,根據(jù)0=門(mén)'求出流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流；⑶當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)國(guó)和8時(shí)，電動(dòng)機(jī)與電阻”并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓r產(chǎn)p—I— I特點(diǎn)和"求出"i消耗的電功率，然后加上電動(dòng)機(jī)消耗的電功率即為電吹風(fēng)消耗的總功率；(4)將三個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)與兩電阻并聯(lián)，總功率減去電動(dòng)機(jī)與電阻I消耗的電功率即為出的電功率,根據(jù)亡求出電阻絲處的阻值.第三題如圖所示電路，電源兩端電壓［保持不變，閉合開(kāi)關(guān)So當(dāng)開(kāi)關(guān)*閉合時(shí)，電路消耗的電功率為P,電壓表匕、L的示數(shù)分別為仇和G;開(kāi)關(guān)Si斷開(kāi)時(shí)，電路消耗的電功率為R電壓表「】、L的示數(shù)分別為■和［1，電阻R；消耗的電功率為6W已知電阻R1=20,1r1：姆=3:2,心：%=15：16。則下列判斷正確的是()A:%R：治，.7B：%一二。玲：&_■；＜C：『二-1賓『腎二1好D:答案：AC正確率：18%,易錯(cuò)項(xiàng)：B解析：本題考查歐姆定律及串聯(lián)電路。當(dāng)開(kāi)關(guān)由閉合時(shí)，均被短路，Ui和％分別為用和R?兩端的電壓，設(shè)此時(shí)電路中電流為J,則P= + I品=[；,I昂j=1k。當(dāng)開(kāi)關(guān)S；斷開(kāi)時(shí)，廠?為吊端的電壓，二為％與凡串聯(lián)后的兩端電壓，設(shè)此時(shí)電路中電流為『，則TTTTf_IR[ g呼產(chǎn)=小出+邑+町，F(xiàn)IRU；,得5；3=兩=戶=4；2/[*『9—_『& -15?1白 心5心理一/，（小十%）一016得總二尊。又B1口+心="當(dāng)+用｝二耳+舄=/（%+也+凡），得用=5,又比=20,得Ri=10QR產(chǎn)6?！觯阍儆蒻?3=6%,可得r=u,故i=lsh,從而可求出u=iw,p=2W,P二期F故A、C正確。故本題答案為A、Co第四題RiR「R?s工—I1一丁 如圖所示電路,電源電壓不變，用的阻值為1°",V；埼閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片滑到b點(diǎn)，電壓表1和.的示數(shù)之比為滑動(dòng)變阻器的最大阻值Rab.(2)用消耗功率的4倍，求:滑動(dòng)變阻器的最大阻值Rab.(2)用消耗功率的4倍，求:(3)滑動(dòng)變阻器滑片P在a、b兩點(diǎn)時(shí),消耗的功率之比.：(1)閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片滑到b點(diǎn)時(shí)，等效電路圖如圖所示：他的電流相等，即(2)，且燈=(2)，且燈=IRg法消耗g法消耗的功率之和是消耗功率的4倍，且R1+jf?21012+jF?25+VubRl+Rub1()(i+Hitb-(1)2()12I77?2=S凡&--(1)尸2+PabJ?2+H辿& = = =4/?2+幾i,=1()4I由(1)(2)由(1)(2)可得:R-2-15。抽6=2M2(3)當(dāng)滑片移動(dòng)到b(3)當(dāng)滑片移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí),27i消耗的功率當(dāng)滑片移動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)，等效電路圖如圖所示“消耗的功率“消耗的功率十Jfi.j所以尸【所以尸【'印十所 257 1答:⑴通過(guò)￥與取的電流之比為(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值為 百血.(3)滑動(dòng)變阻器滑片P在a、b兩點(diǎn)時(shí)，用消耗的功率之比為解析:(1)先畫(huà)出閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片滑到b點(diǎn)時(shí)電路的等效電路圖；根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可以知道通過(guò) 與的電流之比.⑵由等效電路圖可以知道，兒、用與以用明電壓表「測(cè)國(guó)、國(guó)的電II I壓，*測(cè)與%的電壓；根據(jù)電壓表的示數(shù)和歐姆定律得出三電阻之間的關(guān)系，根據(jù)尸=fr與2與r消耗的功率之和和包消耗的功率關(guān)系再得出三電阻之間的關(guān)系，聯(lián)立等式求出和”""的阻值.(3)畫(huà)出滑動(dòng)變阻器滑片P在a、b兩點(diǎn)時(shí)的等效電路圖，根據(jù)申聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)尸二人”得出如消耗的功率，進(jìn)一步求出它們的比值.ioio第五題在如圖所示的電路中，電源電壓 U恒定不變，當(dāng)S閉合時(shí)R1消耗的電功率為9W,當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)Ri消耗的電功率為4W,求：用J. 0Uo ⑴電阻Ri與R2的比值是多大？(2)S斷開(kāi)時(shí)，電阻R2消耗的電功率是多少？(3)S閉合與斷開(kāi)時(shí)，流過(guò)電阻 Ri的電流之比是多少？答案：(1)2 1(2)2W;(3)3 2R解析:S閉合時(shí)，只有Ri接入電路，P=I2Ri=(昂)2Ri=9WS斷開(kāi)時(shí)，R