1、初中物理竞赛电学比例问题电学中重要是四个物理量:I、U、R、P,只要知道其中某一个物理量一定,那么另三个物理量的关系就都明朗。1、如果是串联电路,则电流相同,那么两个用电器的电压、电功率都与电阻成正比;即U1U2 =P1P2 =R1R22、如果是并联电路,则电压相同,那么两个用电器的电流、电功率都与电阻成反比;即I1I2 =P1P2 =R2R13、如果是同一电阻处于不同的工作状态,则电阻相同,那么不同状态时的电流之比等于电压之比,但电功率之比等于电流(或电压)的平方比;即I12I22 =U12U22 =P1P24、如果是同一电源处于不同的状态,则电压一定,那么两个不同状态时,电路的总电流与总电
2、阻成反比。即I总1R总1=I总2R总2例1、如图所示,电源两端电压保持不变当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器滑片P位于左端时,电压表示数为U1,电流表示数为I1;滑动变阻器滑片P位于右端时,电压表示数为U1,电流表示数为I2开关S1、S2闭合、滑动变阻器滑片P在左端时,电流表示数为I3,电阻R1消耗的电功率为P1,电阻R3消耗的电功率为P3。已知U1- U1=9.6V,I1-I2=0.48A,P1 :P3=2:1,I3-I1=1.6A。求:(1)电源两端电压U(2)滑动变阻器最大阻值R2(3)开关S1、S2闭合,通电100s电路最多消耗多少电能(4)开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器滑片P滑
3、动过程中,滑动变阻器消耗的最大功率P2。2、如图所示电路,电源电压保持不变,小灯泡标有“3V 0.3A”,且灯丝电阻不随温度变化,R1为定值电阻。闭合开关后,滑动变阻器R2的滑片P位于a端时,电压表V1与V2的示数之比为U1U243,小灯泡正常发光;调节滑动变阻器的滑片P位于b端时,灯的功率是额定功率的4/9,电压表V1与V2的示数分别是U1和U2。求:(1)小灯泡的电阻(2)电源电压;(3)滑动变阻器阻值的范围;(4)电压表的示数U2。3如图所示,电源两端电压不变。当闭合开关S、S1和S3,断开开关S2,滑动变阻器的滑片P滑至B端时,电压表的示数U1为12V,电流表的示数I1为0.6A,电路
4、的总功率为P1;当闭合开关S和S2,断开开关S1和S3,滑片P滑至A端时,电压表的示数U2为6V,电流表的示数I2为0.1A,电路的总功率为P2。求:(1)定值电阻R1和R2的电阻值;(2)电功率P1与P2之比;4、如图所示,L上标有“6V 3W”字样,电流表量程为00.6A,电压表量程为015V,变阻器R的最大阻值为100当开关S1闭合、S2断开,滑片P置于变阻器上的a点时,变阻器连入电路中的电阻为Ra,电流表示数为Ia;当开关S2闭合、S1断开,移动滑片P,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示,当滑片置于b点时,电压表示数Ub=8V,电流表示数为Ib已知Ra:R0=12:5,Ia
5、:Ib=3:5(变阻器上的 a、b两点均未标出,灯丝电阻不随温度变化)求:(1)小灯泡的电阻;(2)定值电阻R0和电源电压;(2)在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,当开关S1闭合、S2断开时,变阻器连入电路的最小电阻为多少;当开关S2闭合、S1断开,电路消耗的最小电功率的差值为多少?5如图所示电路,闭合开关S,断开开关S1、S2,将滑动变阻器的滑片P移至最右端时,电路中的电流为I1,小灯泡L恰能正常发光;闭合开关S,断开开关S1、S2,将滑动变阻器的滑片P移至最左端时,电路中的电流为I2,小灯泡L的电功率PL是其额定电功率的,滑动变阻器的电功率为P0;保持滑动变阻器的
6、滑片P在最左端,闭合开关S、S1和S2,阻值为R1的定值电阻的电功率P1为1W,此时电路的总电功率P总与P0之比为201。设电路工作过程中电源两端的电压及小灯泡的电阻值保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R2。求:(1)I1与I2的比值;(2)R1与R2的比值;(3)P总的大小。6、如图所示,电源两端电压U保持不变。当开关S1闭合、S2断开,滑动变 阻器的滑片P置于B端时,滑动变阻器接入电路的电阻为R3时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2;当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P置于A端时,电阻R1消耗的电功率为P1,电流表A的示数为0.5A。已知:P12.5W,U1U212,R28。求: (1) 电源两端的电压U;(2)当开关S1、S2闭合,滑动变阻器的 滑片P置于B端时,电路消耗的电功率P 。7在图所示电路中,电源两端电压不变。闭合开关S,滑动变阻器滑片移至点M(图中未标出)时,变阻器接入电路的电阻为RM,电阻R1消耗的电功率为10W,电压表V1、V2示数分别为U1和U2 ,且U1U212;滑动变阻器滑片移至点N(图中未标出)时,变阻器接入电路的电阻为RN,电阻R2消耗的电功率为2W,电压表V2示数为U2,且U2U245。求:(1)滑动变阻器接入电路的电阻RN与RM之比;(2)在滑片左右移动过程中,电路消耗的最大电功率Pmax。
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