中考物理电学压轴题含答案

电学压轴题

3 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R ab =12Ω，当开关S 1闭合，S 2断开，滑片P 滑到b 端时，电压表的示数为U 1，灯L 消耗的功率是其额定功率的9

1

；当开关S 1、S 2同时闭合，滑片P 滑到a 端时，电流表的示数为2A ，此时电阻R 0的电功率为12W ，电压表的示数为U 2，且U 2∶U 1=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； （2）灯L 的额定功率．

＜答案＞3.（1）当开关S 1闭合，S 2断开，滑片P 滑到b 端时，等效电路如图甲所示，当

开关S 1、S 2

同时闭合，滑片P 滑到a 端时，等效电路如图乙所示，

根据题意，由图甲可得，)(1

L ab ab

R R R U U +=

① 由图乙可得，)(2

22ab

R R U I U P -

= ② 将①②联立，且将U 2∶U 1=2∶1，R ab =12Ω，I =2A ，P R 2=12W 代入，解得U = U 2=12V

R L =12Ω

（2）当开关S 1闭合，S 2断开，滑片P 滑到b 端时，灯L 消耗的功率P L /=9

1

P L ，

则I L /=3

1

I L ，

I L =3 I L /=3×

L

ab R R U

+=1.5A ，P L =I 2 R L =27W

4 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R ３。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0.72W 。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。

a

b A S 2

图31

S 1

R 0

L

R P

＜答案＞ 4.将滑片P 置于变阻器的A 端，只闭合开关S 1时，等效电路如图1所示；

将滑片P 置于变阻器的B 端，只闭合开关S 1时，等效电路如图2所示； 开关S 1、S 2、S 3都闭合时，等效电路如图3所示。

（1）由图1、图2得：I I '

= 2

2U U '= 1

2

（2）由2

1U U '=

=+'）（311R R I IR 74 ，得5

2

31=R R

由于电源电压不变，有：

I I '

=

2213

21=+++R R R R R ，得3221=R R ，所以R 1=2R 2/3=8Ω

（2）滑动变阻器的最大阻值为R 3=12

5

R =20Ω，由P 1′= I ′2 R 1 得I ′=0.3A

所以电源电压 U 总= I ′(R 1+ R 2+ R 3)=12V ，图3中 I 1=1

R U 总=1.5A ；

I 3=3

R U 总=0.6A

通过电流表的电流为I 1+I 3=2.1A ，没有超过电流表的量程，可以使用

5 如图30所示电路电源两端电压保持不变，灯L 标有“6V 6W”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1.5W 。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。

＜答案＞ 5.只断开S 1、只闭合S 1和开关都断开时电路连接分别如下（甲）、

（乙） 和（丙）图所示。

灯丝电阻不变，R L ＝L L P U 2＝W

6V

6V 6⨯＝6?

在（乙）、（丙）两图中，电源电压不变，

I I '

＝221R R R R R L L +++＝12

R 1＝R L +R 2 在丙图中，

U U

'

＝L L R R R R R +++121＝L L R R R R 22222++＝57

R 2＝3

4

R L ＝3

4×6?＝8? 所以R 1＝R L ＋R 2＝6?＋8?＝14?

I ?＝

L

L

R P '＝Ω6W 5.1＝0.5A

U ＝I ?( R 1＋R L ＋R 2)＝0.5A×(14?＋6?＋8?)＝14V

只断开开关S 2时（电阻R 2单独接入电路时），电路消耗电功率最大

P 2＝22R U ＝Ω

⨯8V 14V 14＝24.5W

6 如图24所示电路，灯L1和L2

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：

（1）电源电压

（2）电阻R2的阻值 （3）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

（4）电流表在以上状态中的最大电流和最小电流

＜答案＞ 6.由I ＝U / R ，灯L 1和灯L 2的灯丝阻值分别为：

R L1 ＝U 1额定/I 1额定 ＝6V/0.2A =30Ω

R L2 =U 2额定/I 2额定 ＝2V/0.2A =10Ω 当开关S 1、S 2、S 3闭合，S 4打开时， 等效电路如图1所示 由已知和欧姆定律可得： U ＝ I 1额定（R L1 ＋R 2） ① 当开关S 1、S 2、S 4闭合，S 3打开，滑动

变阻器的滑片P 位于a 点时和滑动变阻 器的滑片P 位于b 点时，等效电路如图2 和图3所示

由已知和欧姆定律可得： U ＝ I 1额定（R L1 ＋R a ） ② U ＝ I b （R L1 ＋R b ） ③

由P ＝I 2/R ，灯丝电阻不变，得: P 额定/P b ＝I 1额定2/ I b 2

I b 2 ＝ P b ·I 1额定2/ P 额定＝（P 额定/4）·（0.2A ）2/ P 额定＝0.01A 2 I b ＝0.1A

当开关S 1、S 3闭合，S 2、S 4打开时，等效电路如图4所示 由已知和欧姆定律可得：

U ＝ I 4（R L1 ＋R L2＋R 2） ④

由P ＝I 2/R ，灯丝电阻不变，

得P 额定/P 4 = I 1额定2/ I 42 I 42 ＝ P 4·I 1额定2/ P 额定

＝（ 16P 额定/25）·（0.2A ）2/ P 额定 ＝16×0.04/25A 2 I 4 ＝0.16A 由①④式得：

I 1额定（R L1 ＋R 2）＝ I 4（R L1 ＋R L2＋R 2）

0.2A×(30Ω＋R 2) ＝0.16A×(30Ω＋10Ω＋R 2)，解出：R 2 ＝10Ω U ＝ I 1额定（R L1 ＋R 2）＝0.2A×(30Ω＋10Ω) ＝8V 由①②可得：

S 1 L

图4