关于电路状态变化的习题.docx

1、关于电路状态变化的习题关于电路状态变化的习题在初中物理的电学习题中，经常会遇到这样一类问题：电源电压不变，由于可变电阻阻值变化，或者说某个开关闭合或断开引起阻值变化，然后让你判断电路的电流、各电阻两端的电压以及电功率怎样变化。学生对这样的问题感到非常棘手，其实这是有规律可循的。首先“三清”：第一、弄清电路的串并联关系；第二、弄清各表测谁；第三、弄清滑动变阻器的有效阻值是哪部分。然后根据电压、电阻、电流间的变化关系，在寻找变量的同时，要注意哪些是不变的物理量，便可以顺利解决问题。因为电阻、电流和电压是彼此关联的（欧姆定律）。要想处理好这类问题，主要解决好以下几个环节：局部电阻的变化整个电路的电阻

2、的变化总电流的变化局部定值电阻电压的变化局部电流的变化。最常见的分析思路是，由部分电路电阻的变化推断电路总电阻的变化，再由欧姆定律讨论总电流的变化。而讨论电压时：对于定值电阻常用分析，对变化的电阻常用（U总常为电源电压，为定值电阻）来分析。动态分析问题的思路程序可表示为：简单表示为： 串联电路中的动态变化分析方法：1、先判断电流表、电压表所测的对象；2、根据滑动变阻器的滑片移动情况及串联电路电阻特点R总=R1+R2，判断总电阻变化情况；3、根据I总=U总/R总，判断电流的变化情况；4、先根据U1=I1R1判断定值电阻（小灯泡）两端电压的变化情况；5、最后根据串联电路电压特点U总=U1+U2，判

3、断滑动变阻器两端的电压变化情况。并联电路中的动态变化分析方法：在并联电路中分析电表示数变化时，由于并联电路各支路两端的电压和电源电压相等，所以应先考虑电压表的示数不变。又因为并联电路各支路相互独立，互不影响，可根据欧姆定律分别判断各支路中电流的变化，再根据I总=I1+I2分析得出干路中电流的变化，关键之处要分清电表所测的对象。记忆方法：动态电路判断前，先看电路串并联，电流表来似导线，电压表来似断电； 串联电阻在上升，电流示数减小中，定值电压也减小，滑动电压在上升； 并联电阻在增大，电压示数不变化，滑动电流在减小，干路电流跟着跑，定值电流不变化，反向思考靠大家。一、用开关改变电路状态的问题这类问

4、题也可以使电路中的电流、电阻和电压及电功率发生变化，分析此类问题同样应注意哪些是不变的物理量，然后根据串并联关系，依据不变量推导变量的变化规律。例1、在如图9所示的电路中，R1、R2是定值电阻，电源电压U保持不变。当开关S1由断开变为闭合时，电压表、电流表的示数如何变化？例2、如图7所示电路中，电源电压恒定断开S1、S3，闭合S2，两电表均有示数；再断开S2，闭合S1、S3，此时两电表的示数与前者相比（ ） A两表示数均变大 B两表示数均变小 C电流表示数变大，电压表示数变小D电流表示数变小，电压表示数变大例3、电饭锅工作时有两种状态：一种是加热状态，另一种是保温状态。如图所示为电饭锅的电路图

5、，R1、R2为电热丝，S为温控开关，A、B两点接在家庭电路上（A、B两点的电压一定）。（1）S闭合时电饭锅处于保温状态还是加热状态？（2）若R2在加热状态的功率是它在保温状态功率的100倍，R1和R2的比值是多大？解：（1）当S闭合时，R1被短路，电路如图所示 当S断开时，R1和R2串联，如图所示 在图中，在图中 由于图2中R1和R2串联， u2 u P2 P2 因此，当S闭合时，如图是加热状态 （2） 由于图中R1、R2串联，练习：1、如图所示，是一个电热毯示意电路图，R0是电热毯中的电阻丝，R是与电热毯电阻丝串联的电阻，电热毯上标有“220V ，100W”字样，S是控制电热毯处于加热状态或

6、保温状态的开关。（1）用学过的公式推理说明开关S断开时，电热毯是处于加热状态还是保温状态？（2）若要求在保温时电流通过电阻丝R0每分钟有60焦的电能转化为内能，电阻R的阻值是多大？ 解：（1）2、电烙铁使用前需要一定的预热时间，因而即使暂时不用也要将它接在电源上，但这样既费电，又会造成烙铁头氧化而不易沾锡。所以有时采用如图所示电路，在暂不需要焊接时，断开电键S，就能使电烙铁处于保温状态；闭合开关S就能很快使电烙铁头达到焊接温度。现给一个“220V、25W”的电烙铁预热，若灯丝的电阻为800欧。（1）则在预热状态下电烙铁消耗的功率为多少瓦？（2）整个电路消耗的功率为多少瓦？（3）整个电路消耗的功

7、率是电烙铁正常工作时消耗功率的百分之几？（设电烙铁及灯丝的电阻不随温度变化）3、一只标有“220V、100W”的电烙铁，为了使电烙铁工作时能正常消耗100瓦的电功率，而在不工作时只消耗25瓦的电功率，使之不至于完全冷却，又节约电能。现有额定电压是220伏，额定功率分别为15瓦，25瓦，40瓦，60瓦和100瓦的灯泡、单刀双掷开关及足够的导线可供使用。要求：（1）设计并画出一个能满足上述要求的电路图（2）你所选用的灯泡的规格（3）对你设计的电路工作原理做简要的说明（4）电烙铁工作和不工作时比较，1秒钟可节约多少电能？4、家中楼道里的电灯常常彻夜通明，因而极易损坏，常采用的解决办法是给灯串联一个电

8、阻后，再接到家庭电路里，虽然灯的亮度有所降低，寿命却可大大延长，如图所示，把标有“PZ220V100W”字样的灯泡跟一个电阻R串联使用时，电灯消耗的功率约是它的额定功率的64%，求：（1）通过电灯的电流？（2）电阻的阻值？（3）电阻消耗的功率？（4）电路消耗的总功率？二、关于用滑动变阻器改变电路状态的计算题：例1、如图3所示电路，当滑片向左滑动时，各电表的示数如何变化？例2、如图4所示电路，当滑片向右滑动时，各表的示数如何变化？例3如图5所示，当滑片向右滑动时（不包括最右端）。各表示数变化情况？例4、目前仍有一些简易剧场用变阻器作为舞台调光器，电路如图所示，造成了电能的浪费。L是“220V 9

9、00W”的灯泡，移动滑片P，使舞台灯光变暗，灯泡实际功率为400瓦时，变阻器消耗的电功率为多少瓦？（不考虑温度对灯丝电阻的影响）练习：1、如图7所示，当变阻器的滑片P置于某位置时，R1、R2两端的电压分别为U1和U2，当滑片P置于另一位置时，R1，R2两端的电压分别为U1和U2，若，则（ ）A、 B、 C、 D、无法判断哪个大2、如图所示，电源电压不变，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数，电压表的示数，电压表的示数。3、如右上图所示，电源电压不变，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片向左移动时，下列判断正确的（）A三只电表的示数都变大 B、示数变小，的示数不C三只电表的示数都变小

10、 D表的示数变小，、表示数不变4、一个用电器与一个阻值为24欧的电阻串联后接在电源两端。通电后用电器的实际功率是它额定功率的1/9，电路上的电流为1安。若去掉电阻将用电器直接接到原来的电源两端，这时用电器的实际功率恰好等于它的额定功率，求这个用电器的额定电压和额定功率是多少？5、如图所示，电路两端电压U一定，当滑动变阻器的滑片P置于中点时，电压表的示数为6伏；当滑片置于左端时，电阻R在30秒内产生100焦的热量，电压表示数为10伏，则电阻R的阻值是多少欧？6、如图所示，滑片P在a端时，E正常发光，要使P在a端与P在b端时，电压表先后示数之比为3：2，下列说法正确的是：（）A、灯的电阻与变阻器最

11、大阻值之比为2：1B、P在a与P在b时，灯L电功率之比为9：4C、P在a与P在b时，灯L电功率之比为2：3D、P在a与P在b时，电路中电流之比为3：27、如图所示，电源电压U恒定，R0是一个定值电阻。当滑动变阻器的滑片P由阻值1/3处a点移到b端时，电压表的示数增大2伏，变阻器前后消耗功率之比为4：3，求（1）变阻器滑片P位置变化前后电压表示数比（2）变阻器滑片P在b端时，电压表的示数（3）电源电压是多大？巩固练习：1、在图13（a）所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，滑动变阻器R1标有“100 2A”字样。闭合电键S后，电流表A1和A2的示数分别如图13（b）所示。求：（1）电阻R2的阻

12、值。（2）通电10秒钟，电流通过电阻R2所做的功W2。（3）在移动变阻器R1的滑片P时，是否存在使两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同的情况？如果存在，请求出此时变阻器R1消耗的功率P1；如果不存在，请说明理由。2、如图14所示的电路，电源电压为3V保持不变，R2=3，小灯泡L上标有“3V 1.5W”的字样。（1）当开关S1、S2都断开时，电源示数为0.3A，求R1的阻值和小灯泡消耗的实际功率。（2）当开关S1、S2都闭合时，求干路中的电流。(不考虑灯丝电阻随温度的变化)3、如图所示的电路中，电源电压恒定不变，R2=30，通过R1的电流随它两端电压变化关系如图所示，求：（1）R1的阻值大小；

13、（2）当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为0.5A，电源电压；（3）当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.15A，R3消耗的功率。3、如下表及图所示，是某电热饮水机说明书的一些数据和电路原理图，该饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内的温控开关S0控制)求：(1)当开关S闭合，开关S0断开时，饮水机的功率为 w(2)R2的阻值(3)若正常工作时，该电热器加热的效率为90，将满热水箱的水从20加热到95需要多长时问?(C水=4.2103Jkg )4、图20所示的电路中，电源两端的电压不变。闭合开关S，当滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，电压表示数为6V，电流表示数为I1,电阻R

14、l与滑动变阻器消耗的电功率之和为Pl;当滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电压表示数为9V，电流表示数为I2，电阻R1与滑动变阻器消耗的电功率之和为P2。已知：Pl等于P2，电阻Rl与R2之比为1：2。求： (1)电阻RA与RB的比值；(2)电源两端的电压U。5、太阳能电动车，它由太阳能电池提供动力，右图是它的电路简化图，光能转化为电能储存在太阳能电池中，提供电动机转动需要的动力，可通过改变调速电阻来调节电动机转速。已知太阳能电池电压为600V。请回答以下问题：（1）当调速电阻的滑片P在最右端时，调速电阻接入电路的阻值为10，闭合开关S，电压表示数为500V，此时电动机的电功率是多少？（2）

15、当调速电阻的滑片P滑到最左端时，电动机电功率达到18KW，此时电流表示数多大？6、如图所示电路，电源电压保持不变，在甲图中，闭合开关S，电压表的示数为4V，电流表示数0.2A；乙图中，闭合开关S，电压表示数为6V。求：（1）R1、R2的电阻；（2）乙图中裂变示数I乙（3）甲、乙两电路的总功率之比P甲/P乙。7、小明家新购置一个电饭锅，其铭牌如下表所示，表格中的额定功率均是指电路的总功率，电路原理简图如图10所示，图中的S1是电源开关，S2是加热、保温转换开关。小明在一次煮饭的过程中，同时闭合开关S1和S2，通电15min后，开关S2弹起断开，电饭锅进入焖饭保温工作状态，再经过10min后，锅内

16、米饭完全煮熟，开关S1断开。试计算：（1）在这次煮饭的全过程中，电饭锅消耗了多少电能？（2）R1和R2的阻值分别是多大？8、如图18所示，电源电压保持4.5 V不变，滑动变阻器R的最大阻值为6 ，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P滑至中点时，电流表的读数为0.4 A。求：（1）小灯泡L两端的实际电压。（2）小灯泡L消耗的实际功率。（3）假如小灯泡L是额定电压为“2.2 V”、“2.5 V”、“3.8 V”中的一个，估计小灯泡L的额定功率在1.2 W以内，闭合开关S后，移动滑片P到适当位置时，小灯泡正常发光。此时电流表的示数如图19所示。试判断小灯泡的额定电流，并说明理由。9、如图所示电路，电源电

17、压和定值电阻都未知，是调节范围足够大的电阻箱，和 的电阻值分别是和，闭合开关S后，当电阻箱电阻值调节为时电流表读数为，当电阻箱电阻值再调节为时电流表读数为3/4求：计算电阻箱电阻值调节为时的电功率；电源电压和定值电阻的阻值；如果在电路中A、B两点间接入一个电压表，不断改变电阻箱的阻值，将会得到一系列电压表和电流表的读数，请在乙图的坐标系UI中定性地画出电压表和电流表的读数所反映的图线。 10、物理兴趣小组的同学们设计了一个饮水机模型，其电路实物连接示意图如图所示。电路中电源电压为12V，且保持不变，R1是供加热的电阻丝，R2是一个定值电阻。当开关S1、S2都闭合时，电流表示数为0.8A；当开关

18、S1闭合、S2断开时，电压表示数为7.5V。求：（1）电阻丝R1的阻值。（2）开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数及R2的阻值。（3）开关S1、S2都闭合时，这个模型处于加热状态还是保温状态？请计算出此状态下它的功率。11、现有两个电路元件定值电阻R1和热敏电阻R2（电阻随温度改变而改变，且对温度很敏感），它们各自的电流与两端电压的关系如图甲所示。将这两个电路元件接入图乙所示的电路中，电源电压为6V。当电流表读数为70 mA时，求：（1）定值电阻R1的阻值；（2）通过热敏电阻R2的电流；（3）R2的电阻；（4）电源的总功率。 12、如图18所示，灯泡L标有“6V，3W”字样，滑动变阻器的最大

19、值为12，当开关S1、S2闭合，滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，小灯泡恰好正常发光。求： （1）灯泡的电阻 （2）电源电压 （3）当开关S1闭合、S2断开时，滑片移到变阻器的最左端，求灯泡的功率13、某电熨斗内有R1、R2两段发热丝，其简化电路如图24，它在220V或110V电压下都能正常工作：110V时将S打至1挡，220V时将S打至2挡，这两种情况下熨斗的电功率均为1100W求（1）电熨斗正常工作5分钟消耗多少电能？（2）电熨斗在220V电压下正常工作的电流是多大？（3）两发热丝的电阻之比多大？14、小明的奶奶住在徐闻农村，她家的楼道灯泡在深夜时很容易烧坏为解决这一问题，小明设计了如图12

20、所示的电路，L1和L2都是“220V40W”请回答下列问题：(设灯泡的电阻不变化，电源电压变化忽略不计)(1)乙灯泡的电阻是多少?闭合开关S和S1，L1正常发光，工作5h消耗的电能是多少?(2)断开S1，闭合S，让两灯泡都发光，深夜灯泡就不容易烧掉了，请计算此时L1两端的电压(3)请计算两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率是多少? 15、如图11所示是小明家电饭煲铭牌，有额定功率高、中、低三档，但中、低档已模糊不清。从说明书中的电路图可知，内部有两根电阻丝，每根电阻丝的阻值均为110(设电阻丝阻值恒定不变)，中档是一根电阻丝接入电路，低档是两根电阻丝串联接入电路。把电饭煲接在正常的家庭电路中使用。求

21、：(1)当电饭煲使用中档时，通过它的电流是多少?(2)当电饭煲使用低档时，它消耗的电功率多大?(3)若使用高档，电饭煲正常工作20min，消耗的电能是多少?如图12所示是小明家的电能表，在这过程中若小明家只使用电饭煲，则电能表转盘旋转多少圈?16、如图15所示电路，电源电压为12V保持不变，灯泡L标有“12V 6W”字样，滑动变阻器的最大阻值R1=18，R0为定值电阻。（1）闭合开关S1、S2，将滑动变阻器的滑片移至b点，电流表示数为1.5A，求R0的阻值。（2）闭合开关S1，断开S2，将滑动变阻器的滑片移至a点，求R0两端的电压。17、如图（1）所示是某品牌摩托车转向指示灯的电路图，转向指示

22、灯的规格均为“6V 9W”，仪表盘上另装有转向仪表灯L，规格为“6V 1W”，电源电压为6V。当转向灯开关拨至左边时，左转前、后指示灯以及左转仪表灯L发光，提醒行人和其他车辆：摩托车将要往左转，L发光用来提示驾驶员左转向灯亮了，把转向灯开关拨至右边时与上述的工作原理相类似。求：（1）转向指示灯和转向仪表灯L正常工作时的电阻；（2分）（2）该摩托车左转弯时，转向指示灯电路工作10s，消耗的电能是多少？（3分）（3）如果摩托车转向电路设计成图（2）所示的电路，电路存在哪些弊端？（要求写出两点，2分）18、小华家买了一个家用电吹风，如图20甲所示。其简化电路如图20乙所示，主要技术参数如右表。型号S

23、HZ2010624热风温度5075额定功率热风时：1000W冷风时：120W额定电压220V 质量0.5kg请解答如下问题：（1）当电吹风吹冷风时，正常工作5min消耗的电能是多少？（2）当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率最大？此时电路中的总电流是多大？（3）当电路供电电压为200V时，电吹风电热丝的实际电功率为多大？ （计算结果保留一位小数）19、如图19是太阳能热水器的装置图。它主要由太阳能吸热板和补水箱等组成，它利用水的对流与循环把水加热。补水箱内装40kg水，如果每分钟吸收太阳辐射的能量为8.4104J，其中60%被水吸收。求： (1) 请说出太阳能热水器的工作原理。 (2)

24、将补水箱里20的水经吸热板加热1小时水温为多少度？（C水=4.2103J(kg.)(3) 若改用电热器加热，需耗电多少度？（不计热量损失）20、如图20所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置。是滑动变阻器，它的金属片是杠杆的一端，是阻值为12的定值电阻，电流表量程为00.6A，电源电压为6V，由油量表（用电流表改装）的指针指示的刻度就可知油箱内油的多少。求：(1) 定值电阻的主要作用。(2) 当油量表的指针指在刻度盘中央时，滑动变阻器消耗的功率。(3) 能否将电压表接入这个电路？为什么？21、如图所示，电源电压为12V，且保持不变，已知滑动变阻器R3的最大阻值为20，定值电阻R1=10，R2

25、=15，电流表的量程为0.6A。（1）S、S1闭合，S2断开时，要使电流表的示数最小，则滑动变阻器的滑片P应滑到何处?此时电压表的示数为多少?10min内电流通过R1产生的热量是多少?（2）S、S2闭合，S1断开时，求电路允许消耗的最大功率。22、小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：热水箱水量额定电压加热时功率保温时功率2kg220V440W40W求电阻R1的阻值；求正常加热时通过饮水机的电流；在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为5min加热

26、一次消耗的电能是多少？重新加热前的水温t是多少？(不计能量损失，c水=4.2103J/(kg)23、如图甲电路所示，电源电压为9V且保持不变，小灯炮标有 “6V 6W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙求：（1）小灯炮正常发光时电阻为多少欧?（2）当电流表的示数为0.7A时，小灯泡的电功率为多少瓦?（3）当电压表的示数为2V时，整个电路10s内消耗的电能是多少焦？甲 乙24、某电力公司开发出一种圆柱形气球状的发电机（右图为示意图），悬于风力足够大且较稳定的300米高空，中心处大的风扇随风转动，带动发电机，产生的电流通过系着的电线到地面。假如气球体积3010 5米3，最大发电功率为3000千瓦；（设300米高空的空气密为1.2千克米3）问： (l)气球在高空受到的浮力为多少？ (2)若该风力发电机每年工作6000小时，则它的最大年发电量是多少千瓦时？ (3)根据发电机的工作原理推测其内部必备的组成部件是什么？（4）A、B、C、D表示四个不同地区300米高空一年内的平均风速，哪个地区最适合风力发电？