中考物理电学压轴题精选(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
22
ab
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
S
S
R L
R
P
（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 /=91P L ，则I L /=3
1I L ，
I L =3 I L /=3×
L
ab R R U
=，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。

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。

＜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 '=
=
+'）（311
R R I IR 7
4 ，得5
23
1
=
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 ′=
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=；
I 3=3
R U 总=
通过电流表的电流为I 1+I 3=，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。

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 '
＝2
21R R R R R L L +++＝1
2
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++＝5
7
R 2＝3
4R L ＝3
4×6＝8
所以R 1＝R L ＋R 2＝6＋8＝14
I ＝L
L
R P '＝Ω
6W 5.1＝
U ＝I ( R 1＋R L ＋R 2)＝×(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＝
2
2R U ＝Ω
⨯8V 14V 14＝
6 如图24所示电路，灯L1和L2分别标有“6V ”和“2V ”。

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：
（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L1和灯L2的灯丝阻值分别为：
R L1＝U1额定/I1额定＝6V/ =30Ω
R L2 =U2额定/I2额定＝2V/ =10Ω
当开关S1、S2、S3闭合，S4打开时，
等效电路如图1所示
由已知和欧姆定律可得：
U ＝ I1额定（R L1＋R2）①
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 ＝ I1额定（R L1＋R a）②
U ＝ I b（R L1＋R b）③
由P＝I2/R，灯丝电阻不变，得: P额定/P b＝I1额定2/ I b2
I b2＝ P b·I1额定2/ P额定＝（P额定/4）·（）2/ P额定＝
I b＝
当开关S1、S3闭合，S2、S4打开时，等效电路如图4所示由已知和欧姆定律可得：
U ＝ I4（R L1＋R L2＋R2）④
由P＝I2/R，灯丝电阻不变，
得P额定/P4 = I1额定2/ I42
I42＝ P4·I1额定2/ P额定
＝（16P额定/25）·（）2/ P额定
＝16×25A2
I4 ＝
由①④式得：
I1额定（R L1＋R2）＝ I4（R L1＋R L2＋R2）
×(30Ω＋R2) ＝×(30Ω＋10Ω＋R2)，解出：R2＝10Ω
U ＝I1额定（R L1＋R2）＝×(30Ω＋10Ω) ＝8V
由①②可得：
I1额定（R L1＋R2）＝ I1额定（R L1＋R a）R a= R2＝10Ω
由②③可得：I1额定（R L1＋R a）= I b（R L1＋R b）
×(30Ω＋10Ω) =×(30Ω＋R b)，解出：R b＝50Ω
当开关S1、S2、S3闭合，S4打开时，电流表通过电流最小为0
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，
电流表通过电流为；滑动变阻器的滑片P位于b点时，电流表通过电
流为
当开关S1、S3闭合，S2、S4打开时，电流表通过电流为
所以，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，电流表通过电流最大为。

7（08宣武一模）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，
图25
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）
＜答案＞7.（1）当滑片P在B端，只闭合S2时，电路如图（4）甲所示；当滑片P在B端，且S1、
S2都断开时，电路如图（4）乙所示；当滑片P在A端，只闭合
S1时，电路如图（4）丙所示。

∵U1=U总∴U１/U２＝U总 /U２＝5/3
∴U总/U′１＝5/2＝(R１＋R２＋RＬ) / R1 ------------①
∴P总/ P1＝U总/ U1＝5 / 2
∴P总＝5P1/2 ＝5 ×２Ｗ/2 ＝5Ｗ
由甲、乙图可知U总一定，
则：I 1 / I 3 ＝2/3 ＝ R L / (R 1＋R 2)
∴R Ｌ/(R １＋R ２＋R Ｌ) ＝ 2/5
-------------------②
∴由①、②式得：R Ｌ＝R 1＝２R 2＝18Ω， ∴P Ｌ＝2 P 总/5＝2× 5Ｗ/ 5 ＝2Ｗ
由丙、乙图可知：灯的电阻R L 一定， ∵U 总/U L ＝5/2 ∴P L0 /P L ＝(U 总 / U L )2
∴P L0＝25P L /4 ＝25×2W / 4 =
（2） ∵U ＝U L0＝√P L0·R L ＝√×18Ω =15V
（3） 当P 在A 端，只闭合S2时，电路中电阻值最小，电路如图丁
所示：
∴P max=U 2 /Ｒ2＝(15V)2 / 9Ω = 25W
8（08石景山二模）如图23所示，电路中的总电压和灯L 的电阻保持不变，两电阻左为R2，右为R1，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9
1
，电阻R1消耗的
功率为，求：
（1）灯L 的额定功率； （2）电源电压。

＜答案＞ 8. 如图所示
由图甲、乙：∵
53=='L R R I I 并 ∴2
3
1=L R R 由图丙：∵2311==L L R R P P ’‘
∴W P P L
2.0321==’‘
∴W W P P L L 8.12.099=⨯==‘
又∵9
1'=L L P P ∴31
'
=U U L ∴
2
13
1
R R R U
R U L L ++=
代入得：R L =20
∴U =V W R P L L 6208.1=Ω⨯=。