电学比例专题.docx

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电学比例专题

电学比例专题（三）

一、电路图

1．如图所示,电源电压恒为6V,R1、R2是定值电阻，滑动变阻器最大值为R，当断开S2、S3、闭合S1时，移动滑片P，电路消耗功率的最大值和最小值之比为4：

1;当断开S1和S3、闭合S2时，滑片P在a点（此时滑动变阻器连入电路中的电阻为1/4R）和在最右端电流表的示数之比2：

1；当S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数为1.25A．求:

①R1和R的比值;②R2和R的比值;③R1、R2、R3的值。

2.在如图所示的电路中，电源电压不变，开关S处于闭合状态。

当开关S1、S3断开，S2闭合时，电阻R1与R2的总电功率为P1，且P1＝，电压表示数为U1；当断开S1，闭合S2、S3时，电阻R2的功率为P2，且P2＝6W，电压表示数为U2；当闭合S1，断开S2、S3时，电流表示数为1.6A。

已知U1：

U2＝4：

3。

求

（1）电源电压。

（2）电阻R3阻值。

3.图21所示电路中，当只闭合开关S1，且滑片P在滑动变阻器的B端时，电流表的示数为0.2A，电压表的示数为U1，滑动变阻器R3消耗的电功率为P3；当只闭合开关S2，且滑片P在滑动变阻器的中点C时，电压表的示数为U2，滑动变阻器消耗的电功率为P3′，此时R2消耗的电功率为。

已知U1∶U2＝1∶2，P3∶P3′＝2∶1，电源两端电压保持不变。

求：

（1）R2的阻值；

（2）这个电路消耗的最大电功率。

4.在图18所示的电路中，电源电压不变，灯L的电阻不随温度变化。

当开关S1、S2都闭合时，灯L正常发光，R1消耗的功率为32W；当开关S1、S2都断开时，灯L的功率为其额定功率的1/4，R1消耗的功率为2W。

求

（1）当开关S1、S2都断开时，R2消耗的功率；

（2）灯L的额定功率；；

5.如图30所示电路电源两端电压保持不变，灯L标有“6V6W”字样。

只断开开关S1时，电压表的示数为U；只闭合S1时，电流表的示数为I；开关全断开时，电压表的示数为U，电流表的示数为I，灯L的实际功率为。

已知U∶U＝7∶5，I∶I＝2∶1。

不考虑灯丝电阻RL的变化。

求：

定值电阻R2的电阻值和电路消耗的最大功率。

6.如图26所示，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，电阻R2的电功率为P2，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，电阻R2的电功率为P2’，电流表的示数为I2。

已知I1:

I2＝2:

3。

求：

（1）电阻R2的功率P2与P2’的比值。

（2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在C点时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1:

U2＝1:

3，这时R2的功率为20W，Rc的电功率为5W。

变阻器连入电路电阻Rc多大？

。

（3）电路通过不同的变化，消耗的最大功率与最小功率之比。

7.在如图所示的电路中，电源电压不变，开关S处于闭合状态。

当开关S1、、S3断开，S2闭合时，电阻R1与R2的总电功率为P1，且P1=,电压表示数为U1；当断开S1，闭合S2、S3时，电阻R2的功率为P2，且P2=6W，电压表示数为U2；当闭合S1，断开S2、S3时，电流表示数为1.6A。

已知U1：

U2=4：

3。

求：

（1）电源电压。

（2）电阻的R3阻值。

8.如图25所示，电源电压一定，R1和R2为两个未知阻值的定值电阻，R是滑动变阻器，闭合开关S1、S2后，R1消耗的实际电功率P1为；闭合开关S1、断开S2，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，R1消耗的实际电功率为P1´，P1:

P1´=9:

1，此时电流表读数为0.2A，电压表V1、V2的读数分别为U1和U2，U1:

U2=7:

2，求

（1）R1的阻值；

（2）电路中消耗的最小电功率。

9.如图24所示电路，灯L1和L2分别标有“6V0.2A”和“2V0.2A”。

电源电压及灯丝电阻保持不变。

当开关S1、S2、S3闭合，S4打开时，灯L1恰能正常发光。

当开关S1、S2、S4闭合，S3打开，滑动变阻器的滑片P位于a点时，灯L1也能正常发光；滑动变阻器的滑片P位于b点时，灯L1的功率是额定功率的1/4；当开关S1、S3闭合，S2、S4打开时，灯L1的功率是额定功率的16/25。

求：

⑴电源电压

⑵电阻R2的阻值

⑶滑动变阻器滑片P位于a点和b点时接入电路

的电阻阻值

⑷电流表在以上状态中的最大电流和最小电流

10.如图31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；

R

P

（2）灯L的额定功率．

11.如图24所示，电路中电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R３。

将滑动变阻器的滑片P置于A端，只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2；将滑动变阻器的滑片P置于B端，仍只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U1′，电压表V2的示数为U2′，R1消耗的电功率为。

已知U1：

U1′=4：

7，U2：

U2′=2：

1，R2=12。

（1）求R1的阻值；

（2）当滑动变阻器的滑片P置于B端时，闭合开关S1、S2、S3，通过计算说明电流表能否使用0-3A这一量程进行测量。

12.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20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；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，此时电路的总电功率为4W。

已知

，

，电路中电源两端电压保持不变。

（1）请你计算出电阻R1与电阻R2的比值。

（2）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。

图20

13.如图：

电源电压恒定，当滑片位于中点，闭合开关S、S2,断开S1时，R2消耗的电功率为6。

75W;将滑片移至b端，R2消耗功率为P2。

已知变阻器先后消耗的功率之比为25：

32；此时闭合开关S1、S，断开S2，变阻器消耗功率为8W，R1消耗功率为P1。

求P2、P1。

14.如图25所示的电路，电源两端电压保持不变。

将滑片P移至滑动变阻器b端，当只闭合开关S1、S3时，电流表的示数为I1，电阻R1消耗的电功率为P1；滑片位置仍在b端，当只闭合开关S2、S3时，电流表的示数为I2，电阻R2消耗的电功率为P2，测得此时电阻RW消耗的电功率为。

已知I1:

I2=3:

2，P1:

P2=3:

4。

（1）求电阻R1、R2的比值。

（2）将滑片P移至滑动变阻器a端，当开关S1、S2、S3都闭合时，电路消耗的电功率最大，请计算出这个电功率。

15.如图27所示电路，电源两端电压保持不变。

当只闭合开关S1且滑片P在滑动变阻器的中点时，电阻R1消耗的电功率为P1，电压表示数为U1；当只闭合S2且滑片P在滑动变阻器的最上端a时，电阻R2消耗的电功率为P2，电压表示数为U2，滑动变阻器消耗的电功率为18W。

已知P1：

P2=9：

5，U1：

U2=3：

4。

求：

（1）电阻R1与滑动变阻器最大阻值之比。

（3分）

（2）当只闭合S1且滑片P在滑动变阻器的中点时，电阻R1消耗的电功率。

16.如图（22）所示电路。

当开关S1、S2都断开时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U1；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为I2，电压表的示数为U2；当开关S1闭合，S2断开时，电路的功率为3W。

已知I1:

I2=1:

6、U1:

U2=1:

2。

求：

开关S1、S2闭合与断开的各种情况下，电路的最大电功率。

17.如图所示电路，灯L标有“6V”，电源电压和灯丝电阻保持不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。

当滑动变阻器的滑片P在a点时，闭合开关S，两个电流表A1和A2的示数之比是5∶8，灯能正常工作。

保持滑片P的位置不动，把两个电流表换成两个电压表，对应角标不变，两个电压表V1和V2的示数之比是4∶5。

求：

⑴电源电压；

⑵电阻R1的阻值和滑动变阻器滑片接在a点时，滑动变阻器接入电路的阻值；

⑶电路换成电压表后，灯的实际功率；

⑷要能使灯的实际功率是额定功率的九分之一，滑动变阻器的阻值至少应是多少?

L

18.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；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，（电路图中所有的交叉点都相连）求：

（1）电阻R2、R3之比；

（2）电流I3与I4之比；

（3）灯L的额定功率是多少？

19.如图22所示电路，电源电压不变，R1的阻值为10Ω，闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑到b点，电压表V1和V2的示数之比为5：

7，R2与R消耗的功率之和是R1消耗功率的4倍，求

（1）通过R1与R2的电流之比。

（2）滑动变阻器的最大阻值Rab。

（3）滑动变阻器滑片P在a、b两点时，R1消耗的功率之比。

20.如图21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，电阻R2的电功率为P2，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时（滑片P位置不变），电阻R2的电功率为P2'，电流表的示数为I2。

已知I1∶I2＝4∶5．

（l）求电阻R2的功率P2与P2'的比值；

（2）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＝1∶2，这时R2的功率为30W，Rc的电功率为10W．若通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P，会形成不同的电路，在这些不同的电路中，求电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比．

21.如图23所示，电路中的总电压和灯L的电阻保持不变，电阻R2的阻值为10。

当闭合开关S1，断开开关S2和S3时，灯L正常发光，电流表示数为I；当闭合开关S1、S2，断开S3时，电流表示数为I’，且I:

I’=3:

5；当闭合开关S3，断开S1、S2时，灯L的实际功率为其额定功率的

，电阻R1消耗的功率为，求：

（1）灯L的额定功率；

（2）电源电压。

22.图24是一个电热器的工作原理图，电热器内有两个阻值分别为R1=60Ω和R2=120Ω的电热丝；旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有0，1，2，——9共10个金属触点；可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。

如旋钮上的箭头指向图中位置D时，金属滑片将2、3触点接通，同时另一端将7、8触点接通。

用这个旋转开关可以实现电热器有多挡位工作的要求。

若将此电热器接人家庭电路中，求：

（1）当旋转开关的箭头指向图示位置时,通过电热器的电流多大。

（2）当旋转开关的箭头指向图中位置C或H时,电热器消耗的电功率多大?

（3）当旋转开关的箭头指向图中位置A或F时,电热器在5min内产生的热量可以把多少水从20℃加热到100℃。

[不考虑热量损失，

×103J/（kg.℃）]（计算结果保留到小数点后一位）

23.如图22所示电路中，电源电压不变。

开关S闭合后，电压表V1、V2示数之比为3∶5；断开开关S，把电压表V1换成电流表A1，把电压表V2换成电流表A2，闭合开关S，电流表A1、A2示数之比为5∶9。

求：

（1）R1与R2的阻值之比；

（2）若电阻R1消耗的最大功率为36W，那么电阻R1消耗的最小功率是多少？

二、实物图

24.在图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。

只闭合开关S，当滑片P移至滑动变阻器R2的中点时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，电流表A的示数为I1，电阻R1消耗的电功率为P1。

闭合开关S、S1，当滑片P移至滑动变阻器R2的A端时，电压表V1的示数为U1′，电压表V2示数为U2′，电流表A的示数为I2，滑动变阻器R2消耗的电功率为。

闭合开关S、S1，当滑片P移至滑动变阻器R2的B端时，电流表A的示数为I3，电阻R3的电功率为P3。

已知U1＝3U′/2，U2＝U2′/2′.求

（1）电流I1与I2的比值。

（2）电功率P1的大小。

（3）电功率P3的大小。

25.如图25所示的电路实物连接示意图中，电源两端电压不变，灯电阻不变。

滑动变阻器的最大阻值为R1。

当滑动变阻器的滑片P在B端，只闭合S2时，电压表V1示数为U1，电流表示数为I1；滑片P在B端，开关都断开时，电压表V2示数为U2，滑动变阻器的功率P1=2W；当滑片在A端，只闭合S1时，灯泡正常发光，电流表的示数为I3。

已知U1∶U2=5∶3，I1∶I3=2∶3；电阻R2=9Ω。

求：

（1）灯的额定功率PL0；

（2）电源电压U；

（3）电源不发生短路的情况下，通过不同变化，

电路消耗的最大功率Pmax。

（请画出相关电路状态的等效电路图）

26.将电阻R1和R2接在如图29所示的电路中，通过闭合与断开开关可以组成三种功率的电路，其中电路总功率最大时，电阻R2在10s的时间内产生的热量为Q2；当电路总功率最小时，电阻R2在10s的时间内产生的热量为Q2′＝，已知Q2：

Q2′＝25：

4。

当开关S2闭合、S1和S3断开时，电流表的示数为1A

求：

（1）：

R1：

R2。

（2）电源电压。

27.在图25所示的电路中，电源电压不变，R1=30。

开关S1、S2都断开或都闭合所形成的两个电路状态中，电压表示数之比为3∶8；R2消耗的最大功率和最小功率之比为4∶1；R3的最小功率为。

求：

⑴当开关都闭和时，电路中的总电阻；⑵电流表的最大示数。

28.如图25所示，电源两端电压保持不变，滑动变阻器R上标有“20Ω2A”、灯L1上标有“12V9W”字样，灯L2标识不清，只能看到它的额定电压为12V。

（1）当S1、S2、S3都闭合时，灯L1恰能正常发光，电流表的示数为1.5A，则滑动变阻器R接入电路的阻值是多大？

（2）将滑动变阻器的滑片调节到另一点并保持位置不动。

只闭合开关S1时，灯L2消耗的电功率为P1；只闭合开关S2时，灯L2消耗的电功率为P2，滑动变阻器消耗的电功率为P3；当S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器消耗的电功率为P3'。

已知100P1=81P2，9P3=P3'，不计温度对灯丝电阻的影响。

求灯L2的额定功率。

29.在如图所示的电路中，电源电压不变，灯丝电阻不随温度变化，灯泡L上标有12V24W字样，S1处于闭合状态。

当开关S2处于两个状态时，灯泡的实际功率均不超其额定功率，电压表V1的两次示数之比为2：

1，电压表V2的两次示数之比为5：

4，已知开关在某个状态中，灯泡L正常发光。

（5分）

求：

（1）灯泡L正常发光的电阻

（2）电源电压

30.如图30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，灯泡L正常发光，此时电流表的示数为I；只闭合开关S2时，电压表示数为U1，电流表的示数为I＝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。

若U1∶U2＝7∶10，I∶I＝2∶1。

求：

灯泡L的额定功率PL和上述只断开开关S1时电阻箱R2两端的电压U2。

31.某同学设计了一个能使灯泡以不同功率工作的电路，电路如图（20）所示。

灯泡上标有”6v9w”字样，当滑动变阻器R3的滑片滑至最右端，开关S闭合时，灯泡正常发光；当开关S断开，滑动变阻器R3的滑片在最左端和在最右端时，电压表的示数之比为1:

2；当开关S闭合，滑动变阻器的滑片在最左端和在最右端时，电压表的示数之比为2:

5。

求

（1）电源电压。

（2）电阻R2的阻值。

（3）通过滑动变阻器的滑动和开关的闭合，灯泡的最小功率。