初三物理电学综合题(较难).pdf

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1、如图所示,电源电压和灯泡电阻不变,当合上开关S,断开开关S和S时,电灯R正常发光,电压表示数为6V;
1231
当合上开关S,S,断开S时,电流表示数为1A;当合上S,断开S、S时,灯R的实际功率为其额定功率的1/9,
1233121
,求灯L的额定功率和电阻R的阻值。
23
2、两只灯泡L和L分别标有“220V40W”和“110V100W”字样,若把它们串联在电路中,总功率最大不得超
12
过多少瓦?若把它们并联在电路中,总功率最大不得超过多少瓦?
已知:
求:串联时的最大总功率
并联时的最大总功率
1:.
3、如图16所示,电源电压为12V,并且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为18Ω,小灯泡上标有“6V3W”字样。
求:
(1)灯泡的电阻和正常工作时的电流是多少?
(2)当S闭合,S、S都断开时,要使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大?
12
(3)保持滑动变阻器的位置不变,闭合S、S、S,此时电流表示数变化了1A,求R的阻值是多少?
120
(4)闭合S、S、S,调节滑动变阻器,使整个电路消耗的总功率为最小,这个最小值是多少?
12
2:.
4、在学****了电学知识后,同学们尝试“设计电路和编制****题”,老师提供了以下器材:电源、两个“12V18W”的电
阻和若干开关、导线.
(1)小虎第一个完成设计,:“在如图a所示的电路中,闭合开关S,通电
1
5min产生多少热量?”请你解答此题:
(2)小华思考一会儿,:“在小虎设计的电路上再加一个开关,使
电路能以两种功率工作,其大、小功率之比是___________.”
请你在图a中完成小华的设计,并将电路大小功率之比填入空格中.
(3)小明经过认真思考后,用了三个开关,,画出小明所设
计的电路图.
3:.
5、如图甲所示电路,电源电压为12V,电阻R的阻值为20Ω,滑动变阻器R的最大阻值为100Ω,当开关S闭合时,
12
。求:
(1)电压表V的示数;
(2)R消耗的功率;
2
(3)滑动变阻器的滑片P移到另一位置时,电压表V的示数如图所示乙所示,求
1
此时滑动变阻器R接入电路的阻值。
2
6、在图11所示的电路中,电源电压为12伏且不变,电阻R的阻值为22欧,滑动变阻器R上标有“10W1A”字
12
样。闭合电键S,。求:
(1)电阻R两端的电压。
1
(2)滑动变阻器R接入电路的阻值。
2
(3)现设想用定值电阻R来替换电阻R,要求:在移动滑动变阻器滑片P的过程中,两电表的指针分别能达到满刻
01
度处,且电路能正常工作。
①现有阻值为16欧的定值电阻,若用它替换电阻R,请判断:________满足题目要求(选填“能”或“不能”)。
1
若能满足题目要求,通过计算求出替换后滑动变阻器的使用范围;若不能满足题目要求,通过计算说明理由。
②满足题目要求的定值电阻R的可能取值范围为_______________________。
0
4:.
7、如图所示,电源电压恒为6V,R、R是定值电阻,滑动变阻器最大值为R,当断开S、S、闭合S时,移动滑片P,
12231
电路消耗功率的最大值和最小值之比为4:1;当断开S和S、闭合S时,滑片P在a点(此时滑动变阻器连入电路中
132
的电阻为1/4R)和在最右端电流表的示数之比2:1;当S、S、S都闭合时,:①R和R
1231
的比值;②R和R的比值;③R、R、R的值。
2123
二、综合题
8、家庭电路的引线均有一定的电阻(约几欧),因此,当家中空调、电炉等大功率用电器工作时,家中原来开着的
电灯会变暗。某科技小组的同学通过测试就可以估算出家庭电路引线部分的电阻。如图所示,用r表示家庭电路引线
部分的总电阻,L为一只普通家用白炽灯泡,M是一台空调节器。在测试时,先断开开关S,接通灯泡L,测得灯泡两
端的电压为,灯泡的功率为;再闭合开关S,测得灯泡两端的电压为,空调的功率为(远大于)。
试写出估算r的表达式(只用、和表示,设电源电压恒定)(8分)
5:.
9、某电热水器的简化电路,如图所示。请你设计虚线框内的指示灯电路。供选择的器材有:“220V10W”灯泡一
只,“”灯泡一只,“2V10mA”发光二极管一只,各种阻值的电阻,导线若干。
(1)在指示灯能正常工作的情况下,请你通过计算说明选用器材的最佳方案及器材的具体规格。
(2)将电路图中的虚线框部分补充完整。
10、电阻R1与电阻R2组成并联电路。试证明总电阻小于电阻R1、小于电阻R2。
6:.
三、选择题
11、图所示的电路中,,,两电表的示
数突然都变为零,则该电路中出现的故障可能是:
;;;.
12、在下图的电路中,R为待测电阻,阻值约为5欧。给你的器材有:滑动变阻器(2A,0~10欧Ω);电压表,有
2个量程,分别为0~3V、0~15V;电流表,有2个量程,分别为0~、0~3A;电池组为新干电池3节串联。两
只电表的量程可采用以下4种选法,但为使测量时能较准确地读数,最后,两只电表的量程应采用[]
~~~3A和0~15V
~~~3A和0~3V
13、如图4所示电路,电阻R标有“6ΩlA”,R标有“”,电流表
12
A、A的量程均为0~3A,电压表量程0~15V,在a、
12
合开关s后,为保证R、R均不损坏,则允许加的电源电压和通过电流表A的电
121
流不得超过()

ª
7:.
14、如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器滑片自a向b移动的过程中:
,v2示数变大,电流表A的示数变大;
,V2示数变大,电流表A的示数变小;
,V2示数变小,电流表A的示数变大;
,V2示数变大,电流表A的示数变小.
15、,通过电压表显示的数据,可反映出物休
:
,电流表、电压表都没有示数;
,电压表没有示数;
、电压表示数都增大;
,电流表示数不变,电压表示数增大.
8:.
四、实验,探究题
16、有一个电阻值已看不清楚的电阻器R1,我们想要测出它的电阻值,但手边只有一个电池组、一个伏特表、一个
电阻值看得清楚的电阻器R2和几根导线,试用两个电路图表示出测量R1电阻值的方法。
五、填空题
17、为测量待测电阻Rx阻值,小敏设计了如图所示的电路,R0的阻值已知且电源电压不变,她测
出Rx的阻值(填“能”或“不能”).因为
六、多项选择
18、如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,电阻R2与R3的阻值均为10Ω。闭合开关S,电流表A1和A2
的示数之比为3:2。若把电流表A1和A2分别换成电压表V1和V2后,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为
U2。则下列选项正确的是:
A、R1=5Ω;B、R1=20Ω;
C、U1:U2=3:4;D、U1:U2=4:3.
9:.
19、如图所示电路,电源两端电压U=,且保持不变,R为保护电阻,L为标有“6V3W”的小灯泡,不考虑
灯丝电阻随温度的变化。电流表量程为0~,电压表量程为0~3V。闭合开关S后,要求灯L两端的电压不超过
额定电压,且两电表的示数均不超过各自的量程,则关于保护电阻R和滑动变阻器允许接入电路的最大阻值R’下列
说法正确的是:
<3Ω时,灯L两端的电压可能超过6V;
=3Ω时,R’不能超过10Ω;
>3Ω时,R’可以等于任何值;
,R’都等于10Ω.
20、在图9所示的电路中,A、B两点之间电压U保持不变,电路连接完好且使用的电表均为理想电表。当滑动变阻
器的滑片P向右滑动时:
;
1
;
2
;
1
.
2
10:.
参考答案
一、计算题
1、解析:由于电路变化大,所以在求解过程中,首先作出等效电路图,再根据电路特点,联系各量列方程求解。
答案:
(1)当S闭合,S,S断开时,等效电路如图7所示,电压表示数为6V,恰好是电源电压,同时灯泡正常发光,此
123
时灯泡功率为额定功率,①
图7
(2)当S,S合上,S断开时,等效电路如图8所示,此时灯泡正常发光。
123
因为
故,即
图8
(3)当S闭合,S,S断开时,等效电路如图9所示,由于灯L及R,R串联,根据题目所给条件,联系串联电路
31223
的分压特点。
11:.
图9
因为,即
所以,而此时又因为,即③
即④
将③式代入④式得:,代入②式得:
解得或(舍去),故
因为,故
由图可知,,解得
易错分析:求解电学综合题的思路很多,本题用常规按电路变化的顺序,列方程求解的方法,解本题的关键是按题目
要求画出各种情况下对应的等效电路图,然后各个电路分步求解,思路明晰、清楚。
2、分析:该题属“照顾弱者”一类典型题,即为了二者都不损坏,在串联时要使通过它们的电流等于二者中额定电
流较小的;在并联时要使它们两端电压等于二者中额定电压较小的。
12:.
解:
串联时(如图1甲)∵
图1
∴
并联时(如图1乙)∵∴
∴
3、(1)R=U2/P=(6V)2/3W=12ΩI=P/U=3W/6V=
灯额额额额额
(2)当S闭合,S、S都断开时,灯L和滑动变阻器串联
12
U=U-U=12V-6V=6VR=U/I=6V/=12Ω
滑额滑滑额
(3)闭合S、S、S时,R0与滑动变阻器并联
12
I=I+1A=+1A==U/R=12V/12Ω=1A
额滑滑
13:.
R=U/(I-I)=12V/(-1A)=24Ω
0滑
(4)闭合S、S、S,滑动变阻器的滑片调到b端时,整个电路消耗的功率最小
12
I=I+I=12V/24Ω+12V/18Ω=7/6AP=UI=12V×7/6A=14W
最小0R最小最小
4、(1)电阻的阻值:
R=U2/P=(12V)2/18W=8Ω
通过电阻的电流:
I=U/R=U/2R=12W(2×8Ω)=
串
电路通电5min产生的热量:
Q=IRt=()2×2×8Ω×60×5s=×103J
串
(2)2∶1;图略(3)图略
5、(1)4V;(2);(3)100Ω或4Ω.
6、(1)U=IR1
11
分
=×22欧=11伏1分
(2)R=U/I=(U-U)/I1分
2221
=(12伏-11伏)/=2欧1分
(3)①能;1
分
电流表量程为0~:
由I=,R=12伏/=20欧,
最大最小
R=20欧-16欧=4欧;1分
滑小
由U=3伏,U¢=U-U=12伏-3伏=9伏,
滑大1滑大
I¢=U¢/R=9伏/16欧≈,
10
R=U/I¢=3伏/≈,1分
滑大滑大
所以,滑动变阻器使用范围:4~。
②R的取值范围为15~20欧。
0
14:.
7、①断开S和S、闭合S时,R与R串联,P在最左端时电路有最大功率PU2/R;当P在最右端时,电路有最小
2311大1
功率PU2/(R+R);
小1
∴P/PU2/R×(R+R)/U24/1
大小11
∴R1/3×R
1
∴即R/R1/3
1
②当断开S和S、闭合S时,P在a点时,R和R串联,IU/(R+1/4R),
1322a2
P在最右端时IU/(R+R)
右2
∴I/IU/(R+1/4R)×(R+R)/U2/1
a右22
∴R1/2R即R/R1/2。
22
③当S、S、S都闭合时,R被短路,R、R并联,有
12312
RRR/(R+R)1/3R×1/2R÷(1/3R+1/2R)1/5R
总1212
IU/R6V÷1/
总总
∴R24Ω
∴R1/3×R8Ω,R1/2R12Ω.
12
二、综合题
8、
9、(1)若选“220V10W”,指示灯电路消耗功率
若选“”,指示灯电路消耗功率
若选“2V10mA”发光二极管,指示灯电路消耗功率
根据计算结果,应选用发光二极管
15:.
串联电阻阻值
(2)电路连接如图答2所示。
10、提示电阻R1和电阻R2并联后的总电阻
所以,电阻R1和电阻R2组成并联电路,其总电阻小于电阻R1小于电阻R2。
三、选择题11、C12、C13、D14、D15、D
四、实验,探究题
16、如图121所示,(1)测R1两端电压。
五、填空题
17、能;串联电路电流相等(其他正确均给分)六、多项选择18、AD19、AB20、AD
16