初中物理 电学之等效电路压轴题中考物理压轴题全揭秘精品解析版Word下载.docx
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,只闭合S1,S2时,为了保护元件的安全,滑动变阻器连入电路的阻值范围是16Ω~72Ω,故选项B正确;
(3)只闭合S1,S2时,灯泡的最小功率PL最小=I最小2RL=(
A)2×
24Ω≈1.04W,故选项C错误;
(4)由电路图可知,只闭合S1,S3时,灯泡与电阻R2串联,此时电流表示数为0.2A,电路总电阻:
R=
100Ω,电阻R2的阻值:
R2=R﹣RL=100Ω﹣24Ω=76Ω,故选项D错误.
欧姆定律、电功率、动态电路
4.(2014·
达州)如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻。
闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,下列判断正确的是()
A、电流表A的示数变大,电压表V1的示数变小
B、电流表A的示数变小,电压表V2的示数变小
C、电压表V1的示数与电流表A的示数的比值变大
D、电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变小
【答案】D
【解析】由图知:
电阻定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测量的是通过电路中的电流,电压表V1测量的是R1两端电压U1,V2测量的是R2两端电压U2,R2接入电路中的阻值为右半部分,滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,电阻R2的阻值变小,电源电压不变,故通过电路中的电流I变大,U1=IR1,R1不变,所以U1变大,选项A、B是错误的;
C选项中电压表V1的示数与电流表A的示数的比值即为定值电阻R1不变,故是错误的;
D选项中电压表V2的示数与电流表A的示数的比值即为R2接入电路的电阻,应变小,是正确的。
本题应选D。
电路的动态分析
5.(2014·
内江)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法中正确的是()
A、电压表的示数不变,电流表A1的示数变大
B、电压表的示数变大,电流表A1的示数变大
C、电流表A1的示数和电流表A2的示数同时变小
D、电流表A1的示数和电流表A2的示数同时变大
【答案】C
【解析】闭合开关S,R1与R2并联,电流表A1测R2所在支路的电流,电流表A2测干路中的电流,电压表测量电源电压。
将滑动变阻器的滑片P向左移动,R2接入电路中的电阻变大,由
,R2所在支路的电流变小,电流表A1示数变小。
R1所在支路的电流不变,干路中的电流变大,电流表A2的示数同时变小;
电压表始终测量电源电压,示数不变。
综上所述答案为C
并联电路电流、电压特点,欧姆定律,动态电路分析。
6.(2014·
绵阳)如图所示的电路中,S1闭合S2断开时,甲、乙是电流表,I甲:
I乙=1:
3,此时电路的总功率为P1;
当S1、S2都闭合时,甲、乙是电压表,此时电路的总功率为P2,则下列说法正确的是()
A.电阻大小之比R1:
R2=2:
1
B.当S1闭合S2断开时,通过R1和R2电流之比为I1:
I2=1:
2
C.Sl、S2闭合时,甲乙电压表示数之比U甲:
U乙=3:
D.总功率之比P1:
P2=9:
【解析】S1闭合S2断开时,甲、乙是电流表时,等效电路如下图所示:
,则
,因为
,所以
,A、B错;
当S1、S2都闭合,甲、乙是电压表时,等效电路如图所示:
,所以C错;
因为
,
,D对。
欧姆定律电功率
7.(2014·
武汉)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=10Ω。
当开关S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为U1,R2消耗的功率为P2;
当开关S1、S2、S3都闭合时,电压表的示数为U1′,R2消耗的功率为P2′,且电流表A1的示数为0.9A。
已知U1∶U1′=1∶6,P2∶P2′=1∶9,下列结论错误的是
A.开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表A2的示数为0.1A
B.开关S1闭合,S2、S3断开时,电路消耗的总功率为0.6W
C.开关S1、S2、S3都闭合时,电流表A2的示数为1.1A
D.开关S1、S2、S3都闭合时,R1和R2消耗的总功率为4.5W
【解析】当开关S1闭合,S2、S3断开时,R1、R2、R3串联接入电路,电压表的示数为U1,R2消耗的功率为P2,则P2=(U1/R1)2R2=(U1/10Ω)2R2;
当开关S1、S2、S3都闭合时,R1、R2、R3并联接入电路,电压表测量的是电源电压值,它的示数为U1′,且电流表A1的示数为通过R1、R2的电流之各,通过R2的电流为I2=0.9A-U1′/10Ω,R2消耗的功率为P2′=I22R2=(0.9A-U1′/10Ω)2R2;
已知U1∶U1′=1∶6,P2∶P2′=1∶9,解得U1=1V,U1′=6V。
当开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表A2的示数为I=U1/R1=1V/10Ω=0.1A,电路的总电阻为R=U1′/I=6V/0.1A=60Ω,电路消耗的总功率为P=U1′I=6V×
0.1A=0.6W,A、B选项正确。
当开关S1、S2、S3都闭合时,通过R2的电流为I2=0.9A-U1′/10Ω=0.9A-6V/10Ω=0.3A,R2=U1′/I2=6V/0.3A=20Ω,R3=R-R1-R2=60Ω-10Ω-20Ω=30Ω,电流表A2的示数为通过干路的电流I总=0.9A+U1′/R3=0.9A+6V/30Ω=1.1A,选项C正确,故本题应选项D。
电路的综合分析与计算
8.(2014·
遵义)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=2R2,闭合S、S1,断开S2时,电压表示数为5V,闭合S、S2,断开S1时,电压表示数为7V,则R:
R2为
A.3:
2
B.2:
3
C.7:
5
D.5:
7
【答案】A
【解析】由题意知:
电源电压U保持不变,R1=2R2,闭合S、S1,断开S2时,R1、R串联接入电路,电压表测量的是R两端电压,示数为UR=5V,则由串联分压得
,即
①;
闭合S、S2,断开S1时,R2、R串联接入电路,电压表测量的是R两端电压,示数为UR′=7V,则由串联分压得
②,由①②解得R:
R2=3:
2。
故选A。
9.(2014·
滨州)如图所示的电路,电源电压恒定,开关S1闭合,S2断开.要使电压表和电流表的示数均增大,下列操作一定可行的是( )
A.滑动变阻器的滑片P向右移
B.滑动变阻器的滑片P向左移
C.滑动变阻器的滑片P不动,S1由闭合到断开
D.滑动变阻器的滑片P不动,S2由断开到闭合
【解析】此电路是串联电路,电压表测滑动变阻器两端电压。
滑片向右移动时,R2阻值增大,它分得的电压也增大,但电阻增大时,电流会减小,所以A不合题意;
同理滑片向左移动时,会使电流表示数增大而电压表示数减小,B也不合题意;
S1闭合时,两表都有示数,断开时,电路断路,两表示数都会变为0,C也不合题意;
S2闭合后,把R1短路,电路中电阻减小,电流增大,同时R2两端的电压变为电源电压,所以电压表示数也增大,D符合题意。
电路
10.(2014·
泉州)如图所示的电路中,电源电压不变,只闭合开关S1时,电压表V1与V2的示数之比为3∶2;
只闭合开关S2时,电压表V1与V2的示数之比为5∶3,则R1与R2的电阻之比为
A.3∶5B.2∶3C.4∶3D.5∶3
【解析】只闭合开关S1时,等效电路如图a所示;
只闭合开关S2时,等效电路如图b所示.
观察图a可知R1与R0串联,V1测串联电路总电压(即电源电压),V2测R1两端电压,串联电路中电压与电阻成正比,所以结合题意得
,观察图b同理可得
解
两式得R1∶R2=4∶3,对照各选项,C正确,选填C。
串联电路电压与电阻关系综合应用
11.(2014·
泉州)如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。
闭合开关S后,在滑片P从最左端向右移动到中间位置的过程中,下列说法正确的是
A.电流表A1和电流表A2的示数都变大B.电路总功率变大,电压表V的示数不变
C.电路总功率变小,电压表V的示数不变D.电流表A2和电压表V的示数都保持不变
【解析】图9电路可等效为下图。
电流表相当于短路,电压表相当于断路。
R1与R2并联,A1测测R1支路电流,A2测干路电流,V测R1两端电压(并联电路两端电压即电源电压)。
闭合开关S后,在滑片P从最左端向右移动到中间位置的过程中,滑动变阻器R2接入电路电阻变小,读题知电源电压不变,故电压表V的示数不变,由欧姆定律得通过R2的电流变大,A1的示数不变,由并联电路干路上电流等于各支路上电流的和可得A2的示数变大,由P=UI得电路总功率变大。
综上所述:
A1的示数不变,A2的示数变大,电压表V的示数不变,电路总功率变大。
对照各选项,B符合题意,选填B。
动态电路分析,电表使用,并联电路电压、电流规律应用,欧姆定律应用。
12.(2014·
鄂州)如图所示,电源电压不变,当只闭合S1时,电流表A1示数为I1,电流表A2示数为I2。
当开关S1、S2都闭合时,电流表A1示数为I1',电流表A2示数为I2',I2:
I1=2:
3,I2':
I1'=4:
7,则电阻R1:
R2:
R3的比值为
A.2:
3:
4B.3:
4:
7C.2:
1:
4D.4:
2:
【解析】设电源电压为U,当只闭合S1时,R1与R2并联,由I2:
3和并联电路中电流、电压的特点,可知U/R2:
(U/R1+U/R2)=2:
3,解得:
R1:
R2=2:
1,即R1=2R2;
S1、S2都闭合时,R1、R2与R3并联,同理,由I2':
7和并联电路中电流的特点,可知U/R2:
(U/R1+U/R2+U/R3)=4:
7,把R1=2R2代入得U/R2:
(3U/2R2+U/R3)=4:
7,解得:
R3:
R2=4:
1,所以电阻R1:
R3=2:
4。
故选C
电路分析;
并联电路中电流、电压的特点;
欧姆定律
13.(2014·
南京)如图所示,电源电压不变,R1、R2、R3为定值电阻,开关S1、S2都闭合时,电流表A与电压表V1、V2均有示数,断开开关S2,则
A.电流表A不数变大,电压表Vl示数变大
B.电流表A示数变小,电压表V2示数变小
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
D.电压表V2示数与电流表A示数的比值变大
【解析】开关S1、S2都闭合,电阻R1被短路,电阻R2和R3串联,两个电压表都是测R2两端的电压,电流表测串联电路中的电流。
当S2被断开,三个电阻串联接入电路,串联电路中的总电阻变大,电流变小,电流表的示数变小,选项A、B错误。
电压表V1仍测R2两端的电压,电压表V1示数与电流表A示数的比值仍是R2的阻值大小不变。
电压表V2现在是测R2和R3两端的总电压,电压表V2示数与电流表A示数的比值是R2和R3的总阻值,比原来的比值大。
所以选择D。
14.(2013·
锦州)如图所示电路中,电源电压恒定不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P自a向b移动的过程中( )
A.小灯泡亮度变暗
B.电压表V1的示数变大
C.电压表V2的示数与电流表A的示数之比不变
D.电路消耗的总功率变小
【解析】由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表V1测灯泡L两端的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化,根据P=UI可知电路消耗总功率的变化和灯泡实际功率的变化,利用灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断灯泡亮暗的变化,根据欧姆定律可知电压表V2的示数与电流表A的示数之比等于滑动变阻器接入电路中电阻的阻值,进一步得出答案.
由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表V1测灯泡L两端的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
滑动变阻器的滑片P自a向b移动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
∵I=
∴电路中的电流变大,灯泡两端的电压变大即电压表V1的示数变大,故B正确;
∵P=U,
∴电路消耗的总功率变大,故D不正确;
灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,故A不正确;
∵由欧姆定律可知,电压表V2的示数与电流表A的示数之比等于滑动变阻器接入电路中电阻的阻值,
∴电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小,故C不正确.
电路的动态分析;
滑动变阻器的使用;
欧姆定律的应用;
电功率的计算
15.(2013·
襄阳)如图所示电路,电源两端的电压一定,当开关S1闭合、S2断开时,电流表和电压表示数分别为I1、U1;
当再闭合S2,且将滑片P适当右移后,电流表和电压表示数分别为I2、U2,则下列叙述一定正确的是
A.I1>
I2U1>
U2
B.U1<
U2I1大于、小于或等于I2都有可能
C.U1<
U2I1=I2
D.I1>
I2U1大于、小于或等于U2都有可能
【解析】当开关S1闭合、S2断开时,灯泡与变阻器串联,电压表测量变阻器的两端电压,电流表测电路中的电流;
当再闭合S2时,灯泡被短路,电压表测的是电源电压,故U2一定大于U1,A、D均不对;
当再闭合S2时,又将滑片适当右移,说明电阻变大,当移动较小,增加的电阻小于灯泡的电阻时,I2>
I1,当增加的电阻等于灯泡的电阻时,I2=I1,当增加的电阻大于灯泡的电阻时,I2<
I1,故B是正确的。
欧姆定律。
16.(2012·
贵港)如图所示的电路图,电源电压不变,当开关S1、S2都闭合,电流表的示数为0.25A,电压表的示数为8V:
断开电路后,将电压表、电流表的位置互换,S1断开,S2闭合,电流表的示数为0.2A,则( )
A.R1=8Ω,R2=40ΩB.R1=32Ω,R2=40Ω
C.R1=40Ω,R2=32ΩD.R1=32Ω,R2=8Ω
【解析】
(1)当开关S1、S2都闭合,两电阻并联,电压表测电源的电压,电流表测通过R1的电流;
电压表的示数为8V,所以电源的电压U=8V,
R1=
=
=32Ω;
(2)将电压表、电流表的位置互换,S1断开,S2闭合时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,
电路中的总电阻:
=40Ω,
R2=R﹣R1=40Ω﹣32Ω=8Ω.
故选D
二、填空题
贵港)如图所示,滑动变阻器的最大阻值为9Ω,电源电压保持不变。
当滑动变阻器的滑片P在a端,S和S1都闭合时,电流表A的示数为2A,灯泡正常发光;
当S闭合,S1断开,滑片P滑到b端时,电压表的示数为4.5V,此时灯泡L的实际功率为W;
灯泡L的额定电压为V。
【答案】92.25
【解析】P在a端,S和S1都闭合时,电阻R与灯泡L并联,电流表测量干路中的电流,由并联电路电流关系I=I1+I2=
①;
当S闭合,S1断开,滑片P滑到b端时,电阻R与灯泡L串联,由串联电路电流处处相等可知
②,由①②,可得U=9V,RL=9Ω,当电阻R与灯泡L并联,灯泡正常发光,灯泡的额定电压为9V;
当电阻R与灯泡L串联,灯泡L的实际功率为
额定功率、实际功率
遵义)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=15Ω,闭合S1、S2,断开S3时,电流表示数为0.4A,则此时R1两端电压为
V。
当S1、S2、S3都闭合时,R1的电功率为P1;
闭合S1、S3,断开S2时,R1的电功率为P1的9/16;
则R2的电阻为
Ω。
【答案】6;
5。
电源电压保持不变,R1=15Ω,当闭合S1、S2,断开S3时,R1、R3串联接入电路,电流表示数为I=0.4A,则此时R1两端电压为U1=IR1=0.4A×
15Ω=6V。
当S1、S2、S3都闭合时,仅R1接入电路,则R1的电功率为P1=U2/R1=U2/15Ω①;
闭合S1、S3,断开S2时,R1、R2串联接入电路,R1的电功率为P1′=[U/(R1+R2)]2R1=[U/(15Ω+R2)]215Ω=9/16P1②;
由①②解得R2=5Ω。
3.(2013·
南京)如图所示电路,电源电压不变,电灯L标有“6V1.2W“字样。
当开关S1、S2均闭合时,电灯L恰能正常发光,电流表示数为0.5A。
则:
⑴电动机两端电压为_______V,通过电动机的电流为_______A。
⑵通电1min电路消耗电能_______J。
【答案】
(1)60.3
(2)180
【解析】并联电路电压相等等于电源电压,小灯泡正常发光,电压即为额定电压6v,通过小灯泡的电流就是额定电流
=0.2A,电动机电压等于小灯泡电压也为6v,并联干路电流等于个支路电流之和。
所以通过电动机电流为0.5-0.2=0.3;
电路消耗的电能是整个电路,
串并联电路非纯电阻电路
4.(2012·
大理)如图所示电路中,L标有“3V1.5W”字样.当S1、S3闭合,S2断开时,L正常发光;
当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为0.2A.则R的电阻为Ω,此时灯L两端的电压时V.
1.2.
【解析】
(1)当S1、S3闭合,S2断开时,等效电路图如下图所示:
∵灯泡正常工作,
∴电源的电压U=UL额=3V;
(2)灯泡的电阻:
RL=
=6Ω,
当S2闭合,S1、S3断开时,等效电路图如下图所示:
电路的总电阻:
R总=
=15Ω,
∴R=R总﹣RL=15Ω﹣6Ω=9Ω,
灯泡两端的电压:
UL=IRL=0.2A×
6Ω=1.2V.
等效电路;
欧姆定律;
电功率
三、计算题
贵港)如图所示,电源电压为12V,且保持不变,定值电阻R1为24Ω,小灯泡上标有“6V3W”字样.灯丝电阻不随温度改变.
(1)求灯泡的额定电流.
(2)求当S、S1、S2都闭合时,R1的电功率.
(3)当只闭合S,断开S1,S2,滑动变阻器滑片P移至中点时,小灯泡恰好正常发光,求滑动变阻器的最大阻值.
(1)求灯泡的额定电流为0.5A.
(2)求当S、S1、S2都闭合时,R1的电功率为6W.
(3)滑动变阻器的最大阻值为24Ω.
【解析】
(1)灯泡正常发光时通过灯泡的电流:
=0.5A,
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡被短路,R1与R2并联,R1的电功率
(3)当只闭合S,断开S1,S2时,滑动变阻器与灯泡串联,此时灯泡恰好正常发光可知电路中的电流为0.5A,灯泡两端的电压为6V,滑动变阻器两端的电压U2=U﹣UL=12V﹣6V=6V,由欧姆定律得此时滑动变阻器的阻值为
,滑动变阻器的最大阻值R2=2R2′=2×
12Ω=24Ω.
电功率的计算.
辽阳)如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“6V3W”字样,滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω。
(1)当开关S1、S2闭合,滑片P置于b端时,小灯泡正常发光,求此时电流表的示数。
(2)当开关S1闭合、S2断开,滑片P置于a端时,电流表的示数为0.2A,求此时R1两端的电压。
(1)当开关S1、S2闭合,电流表的示数为0.8A;
(2)当开关S1闭合、S2断开,R1两端的电压为2V.
【解析】
(1)当开关S1、S2闭合,滑片P置于b端时R2=20Ω,R2与L并联,小灯泡正常发光,小灯泡两端电压U=U额=6V,电流表测干路中的电流,
通过灯泡的电流:
通过R2的电流
干路中的电流
(2)当S1闭合,S2断开,P置于a端时灯泡被短路,R1与R2串联,电路中的电流为0.2A,
R2两端电压U2=I/R2=0.2A×
20Ω=4V,R1两端的电压U1=U-U2=6V-4V=2V
欧姆定律、电功率的计算、动态电路。
娄底)如图所示,电源电压为12V,且保持不变.已知滑动变阻器的最大阻值为24Ω,R0为未知阻值的定值电阻,小灯泡标有“6V3W”字样,求:
(1)灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少?
(2)当S闭合,S1,S2都断开时,要是小灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路的阻值为多大?
(3)当S闭合,S1,S2都断开时,移动滑动变阻器的滑片P至端时(a或b),小灯泡的亮度最暗,此时电流表的示数是A(计算结果保留两位小数)
(4)S,S1,S2都闭合时,调节滑动变阻器的滑片,使电路中的总功率最小,且最小功率为18W,求R0的阻值.
(1)灯泡的电阻是12欧姆,正常工作时的电流是0.5A;
(2)当S闭合,S1,S2都断开时,要是小灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路的阻值为12欧姆;
(3)当S闭合,S1,S2都断开时,移动滑动变阻器的滑片P至b端,小灯泡的亮度最暗,此时电流表的示数是0.33A;
(4)R0的阻值为12Ω.
【解析】
(1)由P=UI可知,灯泡的额定电流:
,灯泡正常发光时的电阻:
;
(2)当S闭合,S1、S2都断开时灯泡与滑动变阻器串联,等效电路图