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1、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Rab=12，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U2U1=21，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S1闭合，S2断开，滑片P滑到b端时，等效电路如图甲所示，当开关S1、S2 同时闭合，滑片P滑到a端时，等效电路如图乙所示，VR1abAS2图31S1R0LRP根据题意，由图
2、甲可得， 由图乙可得， 将联立，且将U2U1=21，Rab=12，I=2A，PR2=12W代入，解得U= U2=12V RL=12 （2）当开关S1闭合，S2断开，滑片P滑到b端时，灯L消耗的功率PL/=PL，则IL/=IL，IL=3 IL/=3=1.5A，PL=I2 RL=27W4 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。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：
3、7，U2：U2= 2：1，R2=12W 。（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S1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S1时，等效电路如图2所示；开关S1、S2、S3都闭合时，等效电路如图3所示。（1） 由图1、图2得：= = （2） 由= ，得由于电源电压不变，有：=，得，所以R1=2R2/3=8（2）滑动变阻器的最大阻值为R3=20，由P1= I2 R1 得I=0.3A所以电源电压 U总= I(R1+ R2+ R3)=1
4、2V，图3中 I1=1.5A；I3=0.6A通过电流表的电流为I1+I3=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UU 75，II 21。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S1、只闭合S1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，RL6W在（乙）、（丙）两图中，电源电压不变，R1RL+R
5、2 在丙图中，R2RL6W8W 所以R1RLR26W8W14WI 0.5AUI ( R1RLR2)0.5A(14W6W8W)14V 只断开开关S2时（电阻R2单独接入电路时），电路消耗电功率最大图1L1R2UP224.5W S1AL2L1S2PS3R1R2S46 如图24所示电路，灯L1和L2分别标有“6V 0.2A”和“2V 0.2A ”。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
6、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IU / R，灯L1和灯L2的灯丝阻值分别为：RL1 U1额定/I1额定 6V/0.2A =30 RL2 =U2额定/I2额定 2V/0.2A =10I1额定L1图2URa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：IbL1URb图3U I1额定（RL1 R2） 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
7、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（RL1 Ra） U Ib（RL1 Rb） 由PI2/R，灯丝电阻不变，得: P额定/Pb I1额定2/ Ib2Ib2 PbI1额定2/ P额定（P额定/4）（0.2A）2/ P额定0.01A2Ib 0.1A当开关S1、S3闭合，S2、S4打开时，等效电路如图4所示L1L2I4R2图4U由已知和欧姆定律可得：U I4（RL1 RL2R2） 由PI2/R，灯丝电阻不变，得P额定/P4 = I1额定2/ I42 I42 P4I1额定2/ P额定 （ 16P额定/25）（0.2A）2/ P额定160.04/25A2I4 0.16A由式
8、得：I1额定（RL1 R2） I4（RL1 RL2R2）0.2A(30R2) 0.16A(3010R2)，解出：R2 10U I1额定（RL1 R2）0.2A(3010) 8V由可得：I1额定（RL1 R2） I1额定（RL1 Ra） Ra= R2 10由可得：I1额定（RL1 Ra）= Ib（RL1 Rb）0.2A(3010) =0.1A(30Rb)， 解出： Rb50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0.2A；滑动变阻器的滑片P位于b点时，电流表通过电流为0.1A当开关S1、S3
9、闭合，S2、S4打开时，电流表通过电流为0.16A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0.2A。图257（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，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U1U2=53，I1I3=23；电阻R2=9。求：（1）灯的额定功率PL0；（2）电源电压U ；（3）
10、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 U/UU总 /U5/3U总/U5/2(RRR) / R1 -P总/ P1U总/ U15 / 2 P总5P1/2 5 /2 5由甲、乙图可知U总一定，则：I1 / I3 2/3 RL/ (R1R2)R/(RRR) 2/5 -图（4）由、式得：RR1R218，P2 P总/52 5/ 5 2 由丙、乙图可知：灯
11、的电阻RL一定， U总/UL5/2PL0 /P L(U总 / UL)2PL025P L /4 252W / 4 = 12.5W （2） UUL0PL0RL 12.5W18 =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：Pmax=U 2 /2(15V)2 / 9 = 25W 图23AVLS3R1R2S1S28（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10W。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0.3W，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： 由图丙： 又 代入得：RL=20WU=5 / 55