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1、电学压轴题 3 如图31所示,电源两端得电压保持不变,滑动变阻器得最大电阻Ra=12,当开关S1闭合,S2断开,滑片 P 滑到 b 端时,电压表得示数为 U1,灯 L 消耗得功率就是其额定功率得;当开关 S1、S同时闭合,滑片滑到端时,电流表得示数为 2,此时电阻 R0得电功率为,电压表得示数为2,且 U2U1,求:(1)当开关、S2 同时闭合,滑片 P 滑到 a 端时,电压表得示数;(2)灯 L 得额定功率、答案、(1)当开关 S闭合,S断开,滑片滑到b端时,等效电路如图甲所示,当开关1、S2 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,由图乙可得,将联立,且将22
2、1,Rb=12,I=2,PR2=12W代入,解得U=U2=2 RL=1 (2)当开关 S1闭合,2断开,滑片P滑到b端时,灯 L 消耗得功率PL/=,则L/=I,I=3 L/=1。5A,L=2 RL27W 如图 24 所示,电路中电源两端电压保持不变,滑动变阻器得最大阻值为 R。将滑动变阻器得滑片 P 置于 A 端,只闭合开关 S1 时,电压表1 得示数为 U,电压表 V得示数为 U2;将滑动变阻器得滑片 P 置于 B 端,仍只闭合开关1 时,电压表 V1 得示数为 U1,电压表 V2 得示数为 U2,R消耗得电功率为 0、72、已知 U:U1 4:,2:2=2:,R212、(1)求 R得阻值
3、;(2)当滑动变阻器得滑片置于 B 端时,闭合开关1、S2、S3,通 过计算说明电流表能否使用-3这一量程进行测量、答案 4。将滑片P置于变阻器得A端,只闭合开关 S1时,等效电路如图 1 所示;将滑片P置于变阻器得B端,只闭合开关1时,等效电路如图所示;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=223=8(2)滑动变阻器得最大阻值为R3=20,由1 I R 得I=0、3A 所以电源电压 总 I(R1+2 R3)=12V,图中 I1=1、5A;I=0、6A 通过电流表得电流为I1+I3=2、1A
4、,没有超过电流表得量程,可以使用 a b A S2 图 31 S1 R0 L R P 5 如图 30 所示电路电源两端电压保持不变,灯 L 标有“V 6W”字样。只断开开关 S1 时,电压表得示数为U;只闭合时,电流表得示数为 I;开关全断开时,电压表得示数为U,电流表得示数为 I,灯 L 得实际功率为 1、5。已知 U,I 21。不考虑灯丝电阻L 得变化。求:定值电阻 R2 得电阻值与电路消耗得最大功率。答案。只断开1、只闭合 S1与开关都断开时电路连接分别如下(甲)、(乙)与(丙)图所示。灯丝电阻不变,RL6 在(乙)、(丙)两图中,电源电压不变,RRLR2 在丙图中,=R2RL=68 所
5、以R=RLR6814 =。A I(R+LR2)。5A(14+6+)=4V 只断开开关2时(电阻R2单独接入电路时),电路消耗电功率最大 P2=24、5W 6 如图 2所示电路,灯 L1 与 L2 分别标有“6V 0、2A与“2V 0、A”。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 L恰能正常发光、当开关 S1、2、S4 闭合,3 打开,滑动变阻器得滑片 P 位于 a 点时,灯也能正常发光;滑动变阻器得滑片P 位于点时,灯 L1 得功率就是额定功率得 1/4;当开关 S1、3闭合,S2、S打开时,灯1 得功率就是额定功率得 16/25。求:(1)电源电压(2)
6、电阻 R2 得阻值()滑动变阻器滑片 P 位于点与点时接入电路得电阻阻值(4)电流表在以上状态中得最大电流与最小电流 答案 6。由U/,灯1与灯 L2得灯丝阻值分别为:R1=U1 额定/I1 额定=6V/0、A=0 R=2 额定/I2 额定 2V/0、2A=0 当开关 S、2、3闭合,S打开时,等效电路如图 1 所示 由已知与欧姆定律可得:=1 额定(R R)当开关 S1、S2、S闭合,S3打开,滑动 变阻器得滑片 P 位于 a 点时与滑动变阻 器得滑片位于 b 点时,等效电路如图 2 与图 3 所示 由已知与欧姆定律可得:U=I1 额定(RL1 R)U=I(RL1 Rb)由P=I2R,灯丝电
7、阻不变,得:额定P I1 额定2/Ib2 Ib2 PI额定2/P额定=(P额定/)(0、2)2/P额定0、0 S1 A L2 L1 S2 P S3 R1 R2 S4 图 1 L1 R2 U I1额定 L1 图 2 U Ra Ib L1 U Rb 图 3 图 25 I 0。1A 当开关 S1、3闭合,2、4打开时,等效电路如图 4 所示 由已知与欧姆定律可得:U I4(RL1+R2R2)由=I2/R,灯丝电阻不变,得P额定4=I1 额定/I2 I42 P4I额定2/P额定 (6P额定/2)(0、)2/P额定 10。0252 =、6A 由式得:I1 额定(RL1+R)4(RL1+RL2+R2)0。
8、2A(30R2)。6A(3010R2),解出:2 0 U=I1 额定(RL1+R2)0、(30+10)=8V 由可得:I1 额定(R1+2)I1 额定(RL Ra)Ra=2 10 由可得:I1 额定(RL1+Ra)Ib(RL1+R)、A(31)=0。1(30+Rb),解出:R=50 当开关1、S2、S3闭合,S4打开时,电流表通过电流最小为 当开关 S1、S2、S4闭合,S3打开,滑动变阻器得滑片 P 位于 a 点时,电流表通过电流为 0。2A;滑动变阻器得滑片 P 位于点时,电流表通过电流为 0、1 当开关 S1、S闭合,S2、S4打开时,电流表通过电流为 0。1 所以,当开关 S1、S2、
9、S4闭合,S3打开,滑动变阻器得滑片 P 位于点时,电流表通过电流最大为 0、2A。(08 宣武一模)如图 25 所示得电路实物连接示意图中,电源两端电压不变,灯电阻不变。滑动变阻器得最大阻值为 R1。当滑动变阻器得滑片 P 在 B 端,只闭合 S2 时,电压表 V示数为,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,滑动变阻器得功率 P2W;当滑片在 A 端,只闭合1 时,灯泡正常发光,电流表得示数为 I3。已知 U1U253,1I=23;电阻 R29。求:(1)灯得额定功率0;(2)电源电压 U;()电源不发生短路得情况下,通过不同变化,电路消耗得最大
10、功率 Pmax。(请画出相关电路状态得等效电路图)答案 7、(1)当滑片在端,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;当滑片在端,只闭合 S时,电路如图(4)丙所示。U1U总 /=U总 U=5/3 U总/U1=5/2(RR2+RL)/R -L1 L2 I4 R2 图 4 U 图（4）P总 P1=总/U1=5/P总=5P1/2=5/2=5 由甲、乙图可知U总一定,则:1/I3 2/3 RL/(R1+R2)RL/(R+2R)/5 -由、式得:RL=R1=2=18,P P总/5=2 5/5 由丙、乙图可知:灯得电阻 RL一定,总/UL
11、=5/2 L/P=(U总/UL)P05P L/4 252W/4=2、W ()U0=L0L=12、5W1 =15V ()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:PmxU 2/R2(15V)2/9=5W 8(08 石景山二模)如图 23 所示,电路中得总电压与灯 L 得电阻保持不变,两电阻左为,右为R1,电阻 R2 得阻值为 10。当闭合开关 S1,断开开关 S与 S3 时,灯 L 正常发光,电流表示数为;当闭合开关 S1、S2,断开 S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 得实际功率为其额定功率得,电阻 R1 消耗得功率为 0。3W,求:(1)灯 L 得额定功率;()电源电压、答案 8、如图所示 由图甲、乙:由图丙:又 代入得:RL=2 U=图 23 A V L S3 S1 S2