2013年中考物理试题电学压轴题之传感器、变阻器等问题
1、（2013孝感）如下图甲所示为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压恒为24V，R0=10Ω，A为油量指示表（一只量程为0——0.6A的电流表），R X为压敏电阻，它的上表面面积为10cm2，其他阻值与所受压力的变化如下图乙所示，当油箱加满油时，油量指示表的示数如下图丙所示。
（1）当R X所受压力为零时，R X的阻值为多少？
（2）当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值是多少？（计算结果保留两位小数）
（3）油箱装满油时，油对R X的压力与压强各为多少？
（1）当F=0时，由图乙可知R X =300Ω
（2）当油箱内汽油用完时，F=0，R X =300Ω
由欧姆定律得I=U/(R X +R0 )=24V/(300Ω+10Ω)=0.08A
(3)当油箱加满油时，由题意及图丙可知，此时I=0.6A
结合I=U/(R X +R0 ) 得，R X =U/I－R0 =24V/0.6A－10Ω=30Ω
当R X =30Ω时，由图乙可知此时F=2.8N
油对R X的压强p=F/S=2.8N/(10×10-4m2)=2.8×103Pa
2、（2013河南）小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调
的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图16
所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U
就越大，二者的关系如图17所示。闭合开关S，当继电器线圈中
电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。已知传感器的输出电压
U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω。
(1)车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定
程度时，红灯亮，说明汽车超载。请你判断灯________ (选填“L1”或
“L2”)是红灯。
(2)某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，要用小强设计
的装置为此桥报警，R 的阻值应调节为多少?（g 取10N/kg ）
(3)在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少？
(4)请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害。
（1)当传感器所受压力增大到一定程度时，由题意可知输出电压增大到一定程度，继电器线圈中电流等于或大于20mA ，衔铁被吸合，灯L 2亮，即L 2是红灯。
(2）质量为20t 的车辆对桥的压力F=G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N
当F=2×105N 时，由图17可知输出电压U=1V 。
此装置要为该桥报警，当F=2×105N 时，继电器线圈中电流I=20mA=2×10-2A 由欧姆定律得，R 总=U/I=1V/（2×10-2A ）=50Ω
R=R 总－R 线=50Ω－20Ω=30Ω
（3）由U=I(R+R 线）可知，当R 调为0时，输出电压最小，车的重最小时仍可
报警。最小输出电压U=IR 线=2×10-2A×20Ω=0.4V.
由图17可知，此时对应的压力F=0.8×105N=8×104N.
(4)压强大，损坏路面（或质量大，惯性大，不易刹车）
3、（2013南宁）图22甲所示是某工厂的水平传送带上产品运输及计数器的示意图。S 为激光光源，能连续发射粗细忽略不计的激光束；R 为光敏电阻，当有光照射时，其阻值较小，无激光照射时，其阻值较大。每当水平传送带上的产品和传送带一起匀速通过S 与R 之间时，射向光敏电阻的激光被产品挡住，通过电压表测出光敏电阻R 两端电压随时间变化的规律如图22乙所示。已知计数器的电源电压为3V ，保护电阻R 0=200Ω。若水平传送带上的产品均是边长a=0.1m 、质量m =2.5kg 的实心正方体，求：
（1）产品的密度；
（2）产品对传送带的压强；
（3）传送带传输产品的速度；
（4）计数器工作1min ，光敏电
阻R 在有激光照射时消耗的
电能。
(1)正方体产品的体积V=a 3=(0.1m)3=1×10-3m 3 产品的密度ρ=m/V=2.5kg/(1×10-3m 3)=2.5×103kg/m 3
(2)产品对传送带的压力F=G=mg=2.5kg×10N/kg=25N S=(0.1m)2=0.01m 2
产品对传送带的压强p=F/S=25N/(0.01m 2)=2.5×103
Pa
甲 图22 乙
(3)当产品通过S 与R 之间时，光敏电阻R 无光照射，由题意可知其阻值较大，根据串联分压的规律此时电压表示数较大，结合图乙可知无光照射时间为0.2s 。传送带传输产品的速度v=a/t=0.1m/0.2s=0.5m/s.
(4）从乙图可知，有激光照射时R 两端电压U 1=1V ，
电路中的电流I=(U-U 1)/R 0=(3-1)V /200Ω=0.01A
1min 内有光照射R 的时间t=60×0.4/0.6 s=40s
其消耗电能W=U 1It=1V×0.01A×40s=0.4J
4、（2013娄底）电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住东方豪苑某栋6楼，放学后，乘电梯回家：
（1）若小明的体重为500N ，脚与电梯地面的总接触面积为0.05m 2,则小明对电梯地面的压强为多少?
（2）若电梯在20s 内将小明匀速提升15m ，在此过程中，电梯上升的速度是多少？电梯对小明做了多少功？电梯对小明做功的功率为多少？
小明又查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K 与触点A 接触，闭合开关S ，电动机正常工作；当电梯超载时，触点K 与触点B 接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S ，电动机不工作。在控制电路中，已知电源电压U ＝6V ，保护电阻R 1＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R 2的阻值随压力F 大小变化如图乙所示，电．梯底架自重和电磁铁线圈的阻值．．．．．．．．．．．．．．
都忽略不计。
（3）在控制电路中，当压敏电阻R 2受到的压力F 增大时，其阻值减小，从而使电磁铁的磁性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。
（4）若电磁铁线圈电流达到20mA 时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000kg 的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g 取10N/kg ）
（1）p=F/S=G/S=500N/0.05m 2 = 1×104Pa
(2)v=s/t=15m/20s=0.75m/s
乙 R 2/Ω F / N 0 甲
压敏电阻R 2 电梯底架 控制 电路 工作 电路
电铃 电源 衔铁 弹簧
W=Gh=500N×15m=7.5×103J
P=W/t=7.5×103J/20s=375W
（3）控制电路的用电器由R1和R2串联组成，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，电路中的电流增大，电磁铁磁性增强。
（4）总质量为1000kg的乘客的总重G=mg=1000kg×10N/kg=10000N.
当压力F=10000N时，由图乙可知R2=100Ω
这时控制电路中的电流I=U/(R1+R2)=6V/(100Ω+100Ω)=0.03A=30mA
30mA>20mA，由题意可知，衔铁被吸住，电铃发出警报声，说明电梯超载。5、（2013烟台）图19甲是某型号电子秤，其原理结构如图19乙所示．R0为定值电阻，R 是压敏电阻，其阻使随所受压力F变化的关系如图19丙所示，改写电压表（量程为3V）的表盘数值后可直接读出所称物体的质量．设踏板的质量为5Kg，电源电压保持9V不变．g 取1ON/Kg．
（1)空载时．电压表的示数为1V．求R0的阻值．
（2)该电子秤的量程多大？
（3)如果保持电子秤结构和电压表量程不变，只在电路中增加一个电阻．使电子秤的量程变为11Okg．计算说明应使用多大的电阻?如何连接？
(1)空载时，踏板的重力G0=m0g=5kg×10N/kg=50N.
根据图像可知，当压敏电阻所受压力为50N时，其对应的电阻为R1等于240Ω.由欧姆定律可得通过压敏电阻的电流I1=（U-U1)/R1=(9V-1V)/240Ω=1/30A
压敏电阻和R0串联，由欧姆定律可得R0的阻值：R0=U1/I1=1V/(1/30A)=30Ω. (2)电子秤量程最大时对应着电压表量程的最大值，此时R0分得电压为3V，
此时电路中的电流I2=U2/R0=3V/30Ω=0.1A
因为压敏电阻和R0串联，由欧姆定律可得压敏电阻的阻值R2为：
R2=（U－U2)/I2=(9V－3V)/0.1A=60Ω
由图像可得60Ω的压敏电阻对应的压力为950N ，且踏板的重力为50N,
所以此时能称量的最大质量为m=G/g=(950N －50N)/10N/kg=90kg
(3)当电子秤的量程变为11Okg 时，由重力公式可得：
G / =m /g=110kg×10N/kg=1100N
因为踏板的重力为50N ，所以压敏电阻受到的总压力为1150N.
由图像可得，当压敏电阻所受压力为1150N 时，其对应的电阻为R 3等于20Ω. 根据欧姆定律可得此时电路的总电阻R 总=U/I 2=9V/0.1A=90Ω
串联的电阻R 加=R 总－R 3－R 0=90Ω－20Ω－30Ω=40Ω
要使电子秤的量程变为11Okg ，应串联一个阻值为40Ω的电阻。
6、（2013成都）某兴趣小组设计了如图34所示电路，AB 为裸
导线，CD 、EF 是材料、粗细完全相同的均匀裸电阻丝，其电阻
与长度成正比。AB 、CD 平行放置，并用导线与电流表、开关
S 1 和电源相连，电源电压U=10V ，EF 垂直放置在AB 、CD 的中
点间，且接触良好，CD=2EF ，A 、C 两点有开关S 2。现只闭合
S 1，电流表示数I 1=1A ；若把EF 从两中点间向左边移动一段距离后，电流表的示数为I 2=5
4I 1 ；若把EF 从两中点间向右边移动一段距离后，电流表的示数为I 3=2I 1。求：
（1）在上述EF 向左、向右移动过程中，电路总电阻的变化量大小ΔR 左、ΔR 右各为多少？
（2）电流表示数为I 2时，EF 消耗的功率与电路消耗的总功率之比为多少？
（3）把EF 移动到B 、D 两点间，再闭合两开关，电路消耗的总功率为多少？ （1）电路为串联电路
R 总1=1I U =A
V 110=10Ω R 总2=2I U =A
V 8.010=12.5Ω R 总3=3I U =A
V 210=5Ω ΔR 左= R 总2- R 总1 = 12.5Ω-10Ω=2.5Ω
ΔR 右= R 总1- R 总3 = 10Ω-5Ω=5Ω
（2）由题意R EF =2
CD R =10Ω/2=5Ω R CD =2R EF =10Ω 由P=I 2R 得 P EF :P 总=（I 22×R EF ）：（I 22×R 总2）= R EF ：R 总2 =2 ：5
（3）此时R EF 与R CD 并联
P 总3 =CD
EF R U R U 2
2+=(10V)2/5Ω+(10V)2/10Ω=30W
7、（2013乐山）寒寒在学习了滑动变阻器的原理后，用铅笔芯代替电阻线制作了一盏实验台灯。如图所示是台灯的原理图，AB 表示铅笔芯，P 是滑片，寒寒选择的小灯泡L 上标有“6V 3W ”的字样。闭合开关S 后，把滑片P 移到A 端时，小灯泡正常发光；把滑片P 移到B 端时，电流表的示数为0.2 A ．（小灯泡的阻值不随温度变化）求：
（1）小灯泡的电阻
（2）铅笔芯的最大阻值
（3）当滑片P 滑到B 端时，小灯泡的实际功率
解：（1）由R
U UI P 2
==得 ()Ω===12362
2W V P U R (2) 当滑片在A 端时，Ω=0AB R ,小灯泡正常发光
∴ 电源电压V U 6=
当滑片在B 端时：
V IR U L 4.212A 2.0=Ω?==
V V V U U U L AB 6.34.26=-=-=
Ω===182.06.3A
V I U R AB AB (3) 当滑片P 滑到B 端时，小灯泡的实际功率：
()W A R I UI P 48.0122.02
2=Ω?===
8、（2013株洲）如图甲所示，是研究小组的同学们自制的简易电子秤原理图，它利用电压表的示数来测物体的质量，托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，弹簧置于绝缘底座上。不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内，电源电压恒定。
当盘中没有放物体时，滑片P在滑动变阻器的最上端，电压表的示数为0。当称量物体的质量时，滑片P在物体对电子秤的压力作用下向下端滑动，此过程中：
（1）变阻器连入电路的电阻，电流表的示数，电压表的示数（填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）经研究分析得出被测物体的质量与电压表的示数满足如乙图所示的关系，这样把电压对应的质量刻在电压表的刻度盘上，就可以直接读出被测物体的质量。若电压表的示数为1V，则被测物体的质量是kg。
（1）“去表”简化电路，可以判断出滑动变阻器的全部阻值接入电路，滑片的移动并不能改变连入的阻值，故电路中电流也不会改变；电压表测的是滑动变阻器上面一段电阻的电压，滑片向下滑动，上面一段电阻的阻值增大，其分得电压将增大，电压表的示数增大。
（2）由图乙可判断出物体质量m与电压U成正比，此时电压是标出电压的1/3，故物体的质量是标出质量的1/3，即m=1.5kg×1/3=0.5kg。
答案：（1）不变(2) 不变(3）变大（4) 0.5
9、（2013遂宁）在如图所示电路中，电源电压保持不变，灯L标有“4v 1.6w”字样。闭
合开关S，当滑片P置于滑动变阻器的C点时，R ab=4R ac，灯L正常发光，20秒内电流对滑
动变阻器做功为16焦。(灯L的电阻保持不变)求：
(2) 滑动变阻器R的最大阻值为多少Ω？
(3) 电源电压是多少V?
(4) 滑片P在b端时电压表的示数为U1；将滑片置于变阻器的某
一位置D时，电压表示数为U2，且U1：U2=8：5，则P置于D时
灯L实际消耗的电功率是多少W?
（1）灯L的阻值为R L=U额2/P额=（4V)2/1.6W=10Ω
（2）滑动变阻器与灯L串联，当滑片P置于C点时，灯L正常发光。
此时电路中的电流I 0=I 额=P 额/U 额=1.6W/4V=0.4A
已知20秒内电流对滑动变阻器做功为16焦，由W R =I 12R ac t 可算出R ac ： R ac =W R /(I 02t)=16J/(0.42A 2×20s)=5Ω
由题意可知滑动变阻器R 的最大阻值R ab =4R ac =4×5Ω=20Ω
（3）由欧姆定律可计算出电源电压U ：U=I 0(R ac +R L )=0.4A×(5Ω+10Ω)=6V
（4）滑片P 在b 端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大。
由欧姆定律可计算出此时电路中的电流I 1：
I 1=U/(R ab +R L )=6V/(20Ω+10Ω)=0.2A
电压表测的是滑动变阻器的电压，由欧姆定律可计算出此时滑动变阻器的电压U 1=I 1R ab =0.2A×20Ω=4V
当滑片P 在另一位置D 时，电压表示数为U 2，由U 1：U 2=8：5可计算出U 2： 4V:U 2=8：5 ,解得U 2=2.5V.
此时灯两端实际电压U 实=U －U 2=6V －2.5V=3.5V
灯L 实际消耗的电功率P 实=U 实2/R L =（3.5V ）2/10Ω=1.225W
10、（2013连云港）如图所示，小灯泡的规格为“6V 6W"，滑动变阻器的
最大阻值为R ，大小未知。电源电压和灯丝电阻均保持不变。
(1)求小灯泡的电阻。
(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器接人电路的阻值为4R
时，灯泡
的功率为P 1，当滑动变阻器接人电路的阻值为R 时灯泡的功率为P 2。已知1291P P
，求滑动变阻器的最大阻值R 。
3)假如滑动变阻器接人电路的阻值为8R
时，小灯泡正常发光。求电源电压。
小灯泡的电阻R L =U 额2/P 额=（6V)2/6W=6Ω
当滑动变阻器接人电路的阻值为R/4时，设电路中的电流为I 1
当滑动变阻器接人电路的阻值为R 时，设电路中的电流为I 2
由P 1：P 2=9:1 ，P 1=I 12R L ， P 2=I 22R L ，解得I 1：I 2=3:1
由于电源电压不变，故有I 1（R L +R/4）=I 2（R L +R ）
将R L=6Ω，I1：I2=3:1带入上式解得R=48Ω
当滑动变阻器接人电路的阻值为R/8时，
电路的总电阻R
总
=R L+R/8=6Ω+48Ω/8=12Ω
因为灯泡此时正常发光，所以此时电路中的电流为灯泡的额定电流I=I额=P额/U额=6W/6V=1A
电源电压U
总=IR
总
=1A×12Ω=12V
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 +=，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； a b A S 2 图31 S 1 R 0 L R P
初中物理电学压轴题专题练习（一） 1. 如图（1）所示电路。当开关S 1、S 2都断开时，电流表的示数为I 1，电压表的示数为U 1；当开关S 1、S 2都 闭合时，电流表的示数为I 2，电压表的示数为U 2；当开关S 1闭合，S 2断开时，电路的功率为3W 。已知I 1: I 2=1:6、U 1: U 2=1:2。求：开关S 1、S 2闭合与断开的各种情况下，电路的最大电功率。 图（1） 2.如图2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S 1时，电压表V 1的示数为U 1，电压表V 2的示数为U 2；将滑动变阻器的滑片P 置于B 端，仍只闭合开关S 1时，电压表V 1的示数为U 1′，电压表V 2的示数为U 2′，R 1消耗的电功率为0.72W 。已知U 1：U 1′= 4：7，U 2：U 2′= 2：1，R 2=12 。 （1）求R 1的阻值； （2）当滑动变阻器的滑片P 置于B 端时，闭合开关S 1、S 2、S 3，通过计算说明电流表能否使用0-3A 这一量程进行测量。 3.如图25所示的电路，电源两端电压保持不变。将滑片P 移至滑动变阻器b 端，当只闭合开关S 1、S 3时，电流表的示数为I 1，电阻R 1消耗的电功率为P 1；滑片位置仍在b 端，当只闭合开关S 2、S 3时，电流表的示数为I 2，电阻R 2消耗的电功率为P 2，测得此时电阻R W 消耗的电功率为1.5W 。已知I 1:I 2=3:2， P 1:P 2=3:4。 （1）求电阻R 1、R 2的比值。 （2）将滑片P 移至滑动变阻器a 端，当开关S 1、S 2、S 3都闭合时，电路消耗的电功率最大，请计算出这个 电功率。 S 1 S 2 S 3 R 2 R 1 R 3 V 1 V 2 A 图2 A B P 图3 A S 3 R W a b V R 1 S 1 R 2 S 2
一、初中物理电路类问题 1．如图所示，两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光．过了一会儿，两盏电灯突然同时都不亮了，且电压表和电流表的示数均变为零．如果电路中只有一处故障，则故障可能是 ( ) A．电灯L1断路B．电灯L2断路 C．电灯L1短路D．电灯L2短路 【答案】A 【解析】 【分析】 电路故障分为短路和断路．如图灯L1和灯L2串联，电压表测灯L2两端电压．在闭合开关后两盏电灯突然同时都不亮了，且电压表和电流表的示数均变为零．如果是电路短路，电路中还有电流．则电路为断路，电路中无电流． 【详解】 A．电灯L1断路，则整个电路中都没有电流，灯都不亮，电表无示数．符合题意； B．电灯L2断路．则电压表会与灯L1串联，电压表分担电源电压有示数，灯不亮，电流表无示数．不合题意； C．电灯L1短路，灯L2会分担电源电压，会变亮，电表有示数．不合题意； D．电灯L2短路，电压表也短路无示数．但灯L1会分担电源电压，会变亮，电流表有示数．不合题意； 故选A。 2．如图乙所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L.上标有“4V"字样，它的电流随它两端电压变化的图象如图甲所示。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P移到a端时,灯泡L正常发光。当开关S断开,滑动变阻器的滑片P移到距a端某一长度处时,电压表示数为3V。前后两种情况中,变阻器消耗的功率之比为4:3。则下列说法错误的是 A．电源电压为4V
B ．当开关S 断开时,滑动变阻器的滑片P 移到了距a 端长度 34 ab 处 C ．当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片P 移到a 端时电流表示数为0.56A D ．当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片P 移到a 端时变阻器消耗的功率为0.8 W 【答案】C 【解析】 【详解】 A ．当开关S 闭合，滑动变阻器的滑片P 移到a 端时，小灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测干路电流；因为并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以电源的电压 U =U L 额=4V 故A 正确，不符合题意； BCD ．当开关S 断开时，滑动变阻器与小灯泡串联，电压表和滑动变阻器并联，测滑动变阻器两端的电压，因为电压表示数为3V ，根据串联电路电压规律可得，小灯泡两端电压为： L U =4V-3V=1V 由图像知，此时通过小灯泡的电流为0.2A ，根据串联电路电流规律，通过滑动变阻器的电流也为0.2A ，则滑动变阻器的电功率为： P 滑后=3V ?0.2A=0.6W 滑动变阻器此时的电阻为： R 滑后=30.2V A =15Ω 前后两种情况中，变阻器消耗的功率之比为4:3，所以 P 滑前= 0.63 W ?4=0.8W 故D 正确，不符合题意； 当开关S 闭合，通过滑动变阻器的电流为： I 滑前= 0.8W 4V =0.2A 由图像知，小灯泡正常工作时，通过小灯泡的电流为0.5A ，当开关S 闭合，滑动变阻器的滑片P 移到a 端时，干路上的电流表示数为 I 总=0.2A+0.5A=0.7A 故C 错误，符合题意； 当开关S 闭合，滑动变阻器的滑片P 移到a 端，即滑动变阻器的最大阻值为： R 滑前= 4V 0.2A =20Ω R R 滑后滑前=15Ω20Ω=3 4
一、初中物理电路类问题 1．将规格分别为“6V 6W ”和“6V 3W ”的甲乙两只小灯泡串联后接到电压为6V 的电源上，两灯均发光，忽略灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是（ ） A ．甲灯两端电压较大 B ．通过乙灯的电流较大 C ．甲灯较亮 D ．乙灯较亮 【答案】D 【解析】 【分析】 两灯泡的额定电压相等，根据2 U P R =比较两灯泡电阻之间的关系，两灯泡串联时通过它 们的电流相等，根据U IR =比较两灯电压关系，根据2P I R =比较两灯泡实际功率之间的关系，从而确定灯泡的亮度关系。 【详解】 AB ．根据2 U P R =得，两灯的电阻分别为 ()2 26V 6Ω6W U R P ===甲甲甲 () 2 2 6V 12Ω3W U R P = ==乙 乙乙 串联时电流处处相等，乙的电阻大，根据U IR =可知，乙灯两端的电压大，故AB 错误； CD ．根据2P I R =可知，电流相等时，电阻大的功率也大，所以乙灯较亮，故C 错误、D 正确。 故选D 。 【点睛】 重点是欧姆定律的应用和电功率的率的计算，关键是利用好串联电路的电压和电流特点，是电路的最基本规律，是分析电路的基础，一定要熟练掌握。 2．某同学利用如图甲所示的电路图测定小灯泡电阻，电路中电源电压保持4.5V 不变，灯泡上标有“2.5V ，？A ”字样，滑动变阻器上标有“50Ω 1A ”。闭合开关，将滑片P 滑到某一位置时，两电表的示数如图乙所示，则下列说法不正确的是（ ）
A ．此时灯泡的电阻为8Ω B ．此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8∶7 C ．该电路能探究串联电路电流的特点 D ．该电路能探究电流与电压的关系 【答案】D 【解析】 【分析】 由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端电压；由图示电表确定其量程与分度值，读出其示数，应用串联电路特点与欧姆定律分析答题。 【详解】 A ．此时灯泡电阻 L 2.4V 8Ω0.3A U R I = == 故A 正确，不符合题意； B ．滑动变阻器两端电压 L = 4.5V 2.4V 2.1V U U U -=-=滑 此时灯泡与滑动变阻器的阻值之比 L L 2.4V 82.1V 7 R U R U ===滑滑 故B 正确，不符合题意； C ．利用该电路可以探究串联电路电流特点，故C 正确，不符合题意。 D ．探究电流与电压的关系，应控制电阻阻值不变，而灯泡电阻随温度升高而增大，因此该电路不能探究电流与电压的关系，故D 错误，符合题意。 故选D 。 3．两个完全相同的验电器，分别带上不等量的异种电荷，现将它们的金属球用一根金属导体接通后分开，则两验电器金属箔（ ） A ．张角一定都减小，且带上等量的异种电荷 B ．张角一定都增大，且带上等量的异种电荷 C ．张角一定是有一个增大，且带上等量的同种电荷
2014-2015学年度???学校3月月考卷 1．如图所示，电源两端电压不变。当闭合开关S、S1和S3，断开开关S2，滑动变阻器的滑片P滑至某一位置时，电压表的示数为U1，电阻R1的电功率P1=，电流表的示数为I1；当闭合开关S和S2，断开开关S1和S3，滑片P滑至另一位置时，电压表的示数为U2，电阻R1与滑动变阻器的总功率P2=，电流表的示数为I2；当闭合开关S，断开开关S1、S2和S3，滑片P滑到B端时，电阻R2的功率为P3，电流表的示数为 I3。已知：1 21 3 R R =，1 2 8 15 U U =。求： （1）电流I1与I2之比； （2）电功率P3。 2．如图所示电路，电源两端电压U保持不变。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为R A时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，电阻R1的电功率为P1，电阻R A的电功率为P A；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为R B时，电压表的示数U2为2V，电流表的示数为I2，电阻R B 的电功率为P B。已知：R1:R2=2:1，P1:P B=1:10，U1:U2=3:2。 求：电源两端的电压U。 3．在图中所示的电路中，电源两端电压不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片移至点M时，变阻器接入电路的电阻为R M，电阻R2消耗的电功率为P2，电压表V1、V2的示数分别为U1和U2；滑动变阻器滑片移至点N时，变阻器接入电路的电阻为R N，电阻R2消耗的电功率为P2?，电压表V1的示数为U1?。已知：U1∶U2 ＝2∶5， U1∶U1?＝1∶2，P2＝8W，P2?＝2W。求： （1）滑动变阻器接入电路的电阻R M与R N之比； （2）滑片左右移动的过程中，电路消耗的最大电功率P max。 4．如图所示电路电源两端电压保持不变。闭合开关S1和S2时，电流表的示数为I1，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2；闭合开关S1，断开开关S2时，电流表的示数为I2，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，R3两端电压为5V。已知： U1∶U2＝2∶3 ，U2∶U2＝2∶1。 求：（1）R1∶R2，（2）I1∶I2，（3）电源电压。 5．如图所示，电源两端电压不变。当只闭合开关S3时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U1，电阻R1的电功率P1为；当开关S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数为I2，电压表的示数为U；当只闭合开关 S2时，电流表的示数I3为，电阻R3的电功率为P3，已知：U1：U=3：4，R2：R3=2：3。 求：（1）电流I1与I2之比； （2）电阻R3的电功率P3； （3）电源电压。 6．如图所示电路，电源两端的电压保持不变。R1是定值电阻，其阻值是6Ω，R2是滑动变阻器，小灯泡L的铭牌上标有“6V 3W”。当闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P在a端时，灯泡恰好正常发光，此时定值电阻的功率是P1＝；调节滑片P的位置使其位于b点时，灯泡的实际功率是P L/，定值电阻的功率是P1/，滑动变阻器的功率是P b；再调节滑片P的位置使其位于c点时，灯泡的实际功率是P L//，定值电阻的功率是P1//，滑动变阻器的功率是P c。 已知 P1/∶P1//∶P1＝16∶4∶25，P L/∶P L// =8∶1，P b∶P c＝13∶17。 求：⑴电源两端的电压，滑动变阻器分别在a端、b点、c点时电路中的电流I a、I b、I c； ⑵滑动变阻器滑片P在b点和c点时，接入电路的电阻阻值R b、R c； ⑶灯泡的实际功率P L/和P L//各是多少。（6分）
18、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=12Q，当 开关S i闭合，S2断开，滑片P滑到b端时，电压表的示数为U i，灯L消耗的功率是其额定功率的1;当开关S i、S2同时闭合，滑片P滑到a端时，电流表的示数为9 2A，此时电阻R o的电功率为12W，电压表的示数为U2,且U2 : U i=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. 图31 19、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R3。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。
20、如图30所示电路电源两端电压保持不变，灯L标有“6V6W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。 21、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 S
2014年中考物理电学压轴题
2014年中考物理试题电学压轴题之最值问题训练(一) 1、如图17所示，L 上标有“6 V 3 W ”字样，电流表量程为0~0.6 A ，电压表量程为0~15 V ，变阻器R 的最大电阻为 100 Ω。只闭合S 1，滑片置于a 点时，变阻器连入电路中的电阻为R a ，电流表示数为I a 。只闭合S 2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图18所示 ；当滑片置于b 点时，电压表示数U b = 8 V ，电流表示数为I b 。已知R a ∶R 0 = 12∶5，I a ∶I b = 3∶5。（灯丝电阻不随温度变化） 求：（1）小灯泡的电阻； （2）定值电阻R 0和电源电压； （3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定 值的情况下，只闭合S 1时，变阻器连入电路的 最小电 阻为多少；只闭合S 2时，电路消耗的最小功率 为多少。 R R 0 S 1 S 2 P V A 图 U R / R/ U U ma 图
2、生活中大多数电热器都有多个档位，学习了电功率知识后，小锐同学利用电压为6V的电源，两个阻值不同的定值电阻，设计了如图15所示的电路来探究电热器多档位的问题。已知R1=10Ω，R2=30Ω，请计算: （1）S1、S2断开，S3闭合时，电路中的电流是多少? （2）S1断开，S2、S3闭合时，通电5min电路消耗的电能是多少? （3）该电路的最大功率和最小功 率之比是多少?
路中的电阻最大 由于0 U U R R U -= 最大最大 最大 ，则变阻器接入电路的最大电阻R 最大 = 100 Ω 电路消耗的最小功率：()2 2 018V 2.7W 20100U P R R ===+Ω+Ω 最小 最大 2题解析1）当只闭合S 3时，R 1和R 2串联在电路中 R 串＝R 1+R 2＝10Ω+30Ω＝40Ω A V R U I 15.0406＝＝串Ω = （2）当只断开S 1时，只有R 2接入电路中 ()J s V t R U W 3603003062 22 =?Ω = ＝ （3）当R 1和R 2并联在电路中时，电路的总功率最大 4 30301030102121Ω Ω+ΩΩ?Ω+＝ ＝＝ 并R R R R R 并 R U P 2 max = 当R 1和R 2串联在电路中时，电路的总功率最小 串 R U P 2min = 3 16 3044022min max ＝＝串并Ω?Ω?=U R R U P P 2014年中考物理试题电学压轴题之最值问题训练(二) 3、如图15所示，电源电压为6V ，滑动变阻器R 1标有“10Ω 2A”的字
初三物理电学压轴题总 结归纳归类 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
初三物理电学压轴题总结归类 解题思路： ①画等效电路图 注：有导线和电阻同时存在的情况下，走导线不走电阻； 找电压表的起点和终点，电流流过谁，测的就是谁的电压； ②找题中的比值条件，通常都是电流、电压、电功率之比，我们将每一个比值转化为电阻之比；从而可以找到任意电阻之间的关系； ③看题中的问题，通常也是求电流、电压和电功率，如果可以直接用公式最好，否则将我们所求的物理量与题中的已知物理量相比，得到电阻之比即可； 一、已知电阻之比，求电流、电压问题； 1.两个用电器,第一个电阻是R,第二个电阻是2R,把它们串联起来接入电路中, 如果第一个电阻两端的电压是4伏,那么第二个电阻两端的电压为:( ) A、2伏； B、8伏； C、4伏； D、6伏。 2.现有两个电阻串联在电路中,已知R1:R2=3:2,如果电路两端的电压为15伏, 那么,R1两端的电压将是:( ) A、6伏； B、5伏； C、9伏； D、10伏。 3.灯泡L1的电阻为200欧,灯泡L2的电阻为400欧,两个灯泡并联后接入电路 中,若通过L1的电流强度为安培,则通过L2的电流强度为:( ) A、安培； B、安培； C、2安培； D、1安培。 二、已知电流、电压之比，求解电流、电压问题；
1. 如图3所示，电源电压保持不变。当开关S1合、S2断开时，电流表的示数为；当开关S1、S2都闭合时，电 流表的示数为。则电阻R1与R2的比值为（） A 、1：3 B 、3：l C 、2：3 D 、3：2 2. 电源电压保持不变，Ω=200R ，变阻器ab ac R R 51=，当 滑片P 在C 点时，电流表示数为1I ，当滑片P 在B 点时，电流表示数为2I 。已知：2:5:21=I I ，求滑动变阻器的最大阻值ab R 。(Ω60) 3. 如图所示，R0为定值电阻，电源电压恒定。闭合开关，当滑动变阻器接入电 路的电阻值为R/4压表的示数为6V ；当滑动变阻器接入电路的阻值为R 时，电压表的示数为3V ；则前后两次通过R0的电流之比是____________，电源电压是______________V 。(2:1 9) 4. 电源电压不变，调节滑动变阻器，使它连入电路的电阻Ω=51R 时，电压表的 示数是10V ，电流表的示数是1I ，调节滑动变阻器，使它连入电路的电阻 Ω=152R 时，电压表的示数是5V ，电流表的示数为 2I 。 求：（1）21:I I （2）电源电压U (2:1 20) P V A B P V A C B
专题：电学压轴计算 一、直击中考 考点解读 1.串联电路有以下几个特点： ①电流：I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等) ②电压：U=U1+U2(串联电路中总电压等于各部分电路电压之和) ③电阻：R=R1+R2(串联电路中总电阻等于各串联电阻之和)； ④分压作用：U1/U2=R1/R2（阻值越大的电阻分得电压越多，反之分得电压越少） 2.并联电路有以下几个特点： ①电流：I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和) ②电压：U=U1=U2(干路电压等于各支路电压) ③电阻：1/R=1/R1＋1/R2 (总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和)； ④分流作用：I1/I2=R2/R1(阻值越大的电阻分得电流越少，反之分得电流越多） 3.欧姆定律 (1)欧姆定律：导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。 (2)公式：I=U/R式中单位：I→安(A)；U→伏(V)；R→欧(Ω)。 (3)公式的理解： ①公式中的I、U、R必须对于同一导体（同一段电路）的同一过程（即要满足“同一性”），才能代入公式中计算； ②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量； ③计算时单位要统一。 (4)欧姆定律的应用： ①同一电阻的阻值不变，与电流和电压无关，,其电流随电压增大而增大。(R=U/I只是R的确定式，而不是决定式) 。 ②当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小。(I=U/R) ③当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大。(U=IR) 4、电表的使用
三、一模真题汇编 【考点精练一：阻值围问题】 1、（2014宝山一模22题）在图11所示的电路中，电源电压保持5伏不变， R 1的阻值为10欧。闭合电键S ，电流表的示数如图12所示。 ⑴ 求电阻R 1两端的电压。 ⑵ 求电阻R 2的阻值。 ⑶ 现有标有“20Ω 2Α”、“100Ω 0.2Α”和“50Ω 1Α”字样的变阻器各一个，请选择其中一个变阻器替换电路中的电阻R 1或R 2，要求：通过电路的电流可在“0.1安~0.4安”围调节。 请选择符合电路电流变化要求的变阻器。 （a ）选择标有_____________字样的变阻器，替换电阻________(选填“R 1”或“R 2”)。 （b ）通过计算求出所选用的变阻器连入电路的阻值围。 2、（2014普陀一模21题）在图11（a ）所示的电路中，电源电压为18伏保持不变，电阻R 1的阻值为5欧，滑动变阻器R 2上标有“50Ω 2A”，闭合电键S 后电压表示数如图11（b ）所示。 ① 求通过电阻R 1的电流I 1。 ② 求此时滑动变阻器R 2消耗的电功率P 2。 ③ 移动滑片P ，在确保电路中各元件正常工作的前提下， 求电压表示数的变化围，以及滑动变阻器R 2接入的阻值围。 3.（2014闵行一模24题）在如图11所示的电路中，电源电压为20伏，电阻R 1的阻值为 15欧，滑动变阻器标有“50Ω，1A ”的字样，电压表的量程为“0～3V ”或“0～15V ”。闭合电键后，电路正常工作。求： R 2 R 1 图11 a 3 0 5 1 1 1 2 3 0 V
一、初中物理电路类问题 1．在如图所示电路中，开关S闭合时，规格相同的灯泡L1、L2均能发光，图中甲、乙、丙为电表，粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字，则下列说法中正确的是 （） A．L1和L2并联，甲、乙、丙示数分别为0.6V，1.2A，0.3A B．L1和L2并联，电源电压为1.2V，通过L1、L2的电流分别为0.3A、0.6A C．L1和L2串联，甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V D．L1和L2串联，电路中的电流为0.6A，L1、L2两端的电压分别为0.3V、1.2V 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 规格相同的两个灯泡均能发光时，它们的连接方式要么是串联，要么是并联。 AB．当两灯泡并联时，电路中电流有两条路径，电流从电源的正极出发，经乙电表后分支，一支经灯泡L1回到电源的负极，一支经灯泡L2、丙电表回到电源的负极，则甲为电压表测电源的电压，乙为电流表测干路电流，丙为电流表测L2支路的电流，因为并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，由于通过两灯泡的电流相等，干路电流是L2支路电流的两倍，由图中数据可知：乙的示数为1.2 A，丙的示数为0.6 A，则甲的示数为0.3 V；乙的示数为0.6 A，丙的示数为0.3 A，则甲的示数为1.2 V，通过L1、L2的电流均为0.3 A，故A、B不正确； CD．当两灯泡串联时，电路中的电流只有一条路径，电流从电源的正极出发，依次经甲电表、灯泡L2、灯泡L1回到电源的负极，则甲为电流表测电路中的电流，乙为电压表测L2两端的电压，丙为电压表测电源的电压，因为串联电路中各处的电流相等，且两灯泡规格相同时它们两端的电压相等，所以电源的电压是L2两端电压的2倍，即丙的示数是乙示数的2倍，由图中数据可知：丙的示数为1.2 V，乙的示数为0.6 V，则甲的示数为0.3 A；丙的示数为0.6 V，乙的示数为0.3 V，则甲的示数为1.2 A，L1、L2两端的电压均为0.3 V，故D 错误，C正确。 故选C。 2．如图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器R0的最大电阻是20Ω。当开关S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，电压表示数是U1，R1的功率是P1；当开关 U ，R2和R3的功率S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表示数是1
2019年中考“电学计算题”复习与指导资料 电学计算题的一般模块： 1．一般是：已知小灯泡的额定电压和额定功率，计算小灯泡正常工作的电阻或电流。 求小灯泡正常工作的电阻是：P U R L 2= 小灯泡正常工作的电流是：U P I L = 2．两个电阻串联：主要用欧姆定律：R U I = （U=IR ） （电流相等I 1 == I 2） 电压分配与电阻成正比：总 总R 2211U R U R U == R 1上电压减小量等于R 2上电压增大量 3．两个电阻并联：主要用： I=I 1+I 2， U 1=U 2 电流分配与电阻成反比：1 221R R I I = 4．讨论：电路总功率最小时， 由 可知，当电压U 不变时，总电阻R 越大，总功率P 越小。（想法找当电路如何连接时，电阻最大） 电路总功率最大时， 由 P=UI 可知，当电压U 不变时，总电流I 越大，总功率P 越大。（想法找当电路如何连接时，电流最大） 滑动变阴器消耗功率最大： 当滑动变阴器阻值等于其它定值电阻阻值之和时，消耗功率最大 泡标有“9V 9W ”的字样。当闭合S 、S 1、S 2，断开S 3时，灯泡能正常发光， 此时电流表示数为I 。（假设小灯泡的电阻始终保持不变）。求： （1）闭合S 、S 2，断开S 1、S 3时，电流表的示数与I 相比变化了0.4A ， 则此时小灯泡的实际功率为多大；（2）同时闭合四个开关，并将滑动变 阻器的滑片P 移到中点时，电流表的示数与I 相比变化了0.6A ，则滑动 变阻器的最大阻值为多少； （3）闭合S 、S 3，断开S 1、S 2，把滑动变阻器的滑片P 分别移a 端和b 端 时，R 1消耗的功率之比是多少。
2013年中考物理试题电学压轴题之最值问题 1、（2013河北）如图17所示，L 上标有“6 V 3 W ”字样，电流表量程为0~0.6 A ，电压表量程为0~15 V ，变阻器R 的最大电阻为100 Ω。只闭合S 1，滑片置于a 点时，变阻器连入电路中的电阻为R a ，电流表示数为I a 。只闭合S 2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图18所示 ；当滑片置于b 点时，电压表示数U b = 8 V ，电流表示数为 I b 。已知R a ∶R 0 = 12∶5，I a ∶I b = 3∶5。（灯丝电阻不随温度变化） 求：（1）小灯泡的电阻； （2）定值电阻R 0和电源电压； （3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定 值的情况下，只闭合S 1时，变阻器连入电路的最小电 阻为多少；只闭合S 2时，电路消耗的最小功率为多少。 （1）因为R U I = UI P =，则小灯泡的电阻：()2 2L 6V 123W U R P ===Ω额额 （2）只闭合S 2，R 与R 0串联，滑片P 置于b 点时，U b = 8 V ，由图可知电阻R b =16 Ω，则电流b b b 8V 0.5A 16U I R = ==Ω 电源电压：U = I b (R b + R 0) = 0.5 A ×(16 Ω+ R 0) ① 只闭合S 1，R 与L 串联，当滑片P 置于a 点，由于I a ∶I b = 3∶5，则I a = 0.3 A 电源电压：U = I a (R a + R L ) = 0.3 A ×(R a + 12 Ω) ② 已知R a ∶R 0 = 12∶5，再由①②式，可得: R 0 = 20 Ω，U = 18 V （3）只闭合S 1，电流表的量程大于灯的额定电流，则电路中最大电流等于灯的额定电流0.5 A 。 L 18V 0.5A 12U I R R R = ==++Ω 最小最小 得变阻器接入电路的最小电阻R 最小= 24 Ω 只闭合S 2，变阻器两端电压为15 V 时，连入电路中的电阻最大 由于 0U U R R U -=最大最大最大 ，则变阻器接入电路的最大电阻R 最大= 100 Ω 电路消耗的最小功率：()2 2 018V 2.7W 20100U P R R ===+Ω+Ω 最小 最大 2、（2013重庆B 卷）生活中大多数电热器都有多个档位，学习了电功率知识后，小锐同学利用电压为6V 的电源，两个阻值不同的定值电阻，设计了如图15所示的电路来探究电热器多档位的问题。已知R 1=10Ω，R 2=30Ω，请计算: U R /V R/ U b U max R max 图18
1、如图23所示电路,电源两端电压为12V 且保持不变,灯丝电阻也不变。灯L 1与灯L 2电阻之比3:1:21=R R ,将开关S 、S 1闭合时,3R 消耗的功率为1W,电压表的示数为1U ，电路消 耗的总功率为P 总;将开关S 、S 2闭合时,4R 消耗的功率为4W,电压表的示数为1 U ',电路消耗的总功率为总P '。11 2U U =' 。请你解决下面问题: （1）画出图23的等效电路图; （2）求灯L 1的电阻值; （3）求P 总与总P '之比。 2、如图25所示电路，电源两端 电压保持不变。当开关S 1闭合、S 2断开，滑动变阻器的滑片P 移到A 端时，R 3的电功率为P 3，电流表的示数为I 1；当开关S 1断开、S 2闭合时，R 3的电功率为P 3’，电流表的示数为I 2。已知P 3:P 3’ = 9:25， （1）求电流表的示数I 1与I 2的比值。 （2）当开关S 1、S 2都断开，滑动变阻器的滑片P 在中间某位置C 时，变阻器接入电路的电阻为R c ，电压表V 1的示数为U 1，电压表V 2的示数为U 2，已知U 1:U 2=3:2，R c 的电功率为10Ｗ，这时R 3的电功率为P 。通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片，会形成不同的电路，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3:1。求R 3的电功率P 。 图23
3、如图26所示的电路中，电源两端电压不变，灯的电阻不变。当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，R1的电功率为P1，电流表示数为I1 ；当开关S1断开，S2 闭合时，R1 的电功率为P′1，电流表示数为I2，此时灯Ｌ正常发光。已知P1∶P′1＝9∶25。当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在C点时，变阻器接入电路的电阻为R C，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2 ，已知U1∶U2＝3∶2，R C的电功率为9Ｗ，电路消耗的总功率为P总。此电路通过断开、闭合开关以及移动滑动变阻器的滑片P，形成的不同电路所消耗的最大电功率与最小电功率之比为3∶1 求： (1) 电流表I1与I2的比值；（2 滑动变阻器最大阻值之比； （3）总功率为P总；(4) 灯Ｌ的额定功 率P L0。 4、如图21所示的电路，电源电压保持不变。开关S1、S2闭合，滑动变阻器的滑片P位于a端时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，滑动变阻器的电功率为8W；当开关S1闭合、S2断开，滑片P位于滑动变阻器的中点c时，电压表的示数为U2，电流表的示数为I2，滑动变阻器的电功率为9W。若U1：U2=2：5。 求：（1）电流I1和I2之比； （2）当开关S1闭合、S2断开，滑片P 位于滑动变阻器的中点c时，电阻R2的电功率是多少瓦? 图26 c a b
挑战北京市中考物理电学压轴题 １ 如图1所示电路，电源电压保持不变,当开关S 断开,滑动 变阻器接入电路的电阻为R A 时，电阻R 2和滑动变阻器消耗的功率之和为8W,电压表V 1、V ２的示数之比U 1：U 2=5:4;当开关S 闭合，滑动变阻器接入电路的电阻为R B 时,滑动变阻 器消耗的功率为5W ，电压表V 2的示数为U 2‘,且U 2‘ :U 2=5:4,求: （1）开关Ｓ闭合前后，电流表示数之比; （2）开关S 断开,滑动变阻器接入电路的电阻为ＲA 时,变阻器消耗的电功率。 2．如图2所示,电源两端的电压U 保持不变。当开关Ｓ1、S 2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为R A 时，电压表V １的示数为Ｕ1,电流表示数为I 1,滑动变阻器消耗的电功率为P A ，电路消耗的总功率为P 1;当开关S 1闭合、S 2断开,滑动变阻器的滑片P 位于最右端时，电流表的示数为I 2,电路消耗的总功率为P 2。保持开关S １闭合、Ｓ2断开,当滑动变阻器的滑片P 由最右端调至使其接入电路中的电阻为R A 时,电流表的示数为I ３,电压表V ２的示数为U 2，电路消耗的总功率为Ｐ3。继续改变滑动变阻器接入电路的电阻值,当滑动变阻器接入电路中的电阻为R B 时，电路消耗的总功率P 4=2.４W 。已知Ｐ2-P ３=１.2W ，U １:Ｕ ２ =4:９,I 2:I 3=４:3。求： (1）P 2与P 3的比值; （2)R A 与R B 的比值; (3）当开关S 1、S 2均闭合时，滑动变阻器R Ａ消耗的电功率ＰA 。 R 2 S R 1 A S P R 3 图1 V 2 S R 2 R 1 S 图2 P V 1 V 2
中考物理电学压轴题含 答案 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
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 /=91P L ，则I L /=3 1 I 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。 a b A S 2 图31 S 1 R 0 L R P
有关电学动态题中单刀双掷的中考物理压轴题及解法 利用单刀双掷开关，可以改变接入电路中的电阻，甚至可以改变电路的连接方式．近年来全国各省市中考试卷中与此有关的压轴题频频出现（如，2012年湖北天门卷第48题、2012年湖北黄石卷第46题、2012年四川宜宾卷第17题、2011年贵州遵义卷第37题、2010年辽宁大连卷第25题、2010年福建厦门卷第32题、2010年广西崇左卷第30题，等等）．下面，我就以2012年湖北天门卷第748题为例，和同学们认识一下单刀双掷在电学动态题中的应用。 第一步，正常发光电压明 由图可知，电压表测定值电阻R两端的电压．当S．闭合、S。接口时，灯L，与R串联，灯泡L，能正常发光，两端电压等于额定电压，且电压表示数已知，故根据串联电路的电压特点可求出电源电压，至此，第(1)小题解出。 第二步，串联电流皆相等 第(2)小题是计算R的大小，由于R两端电压已知，故求出通过它的电流即可．由于灯L．与R串联，电流相等，所以应先求出L．正常发光时的电流，即可知道通过定值电阻R的电流，然后根据欧姆定律可求出它的阻值． 第三步，先求电流和电阻 在第(3)小题中，开关S，闭合，S。拨至6处，此时灯L：与R串联．根据灯L。的铭牌信息可求出其阻值，再根据串联电路的特点和欧姆定律求出电路中电流，最后利用公式P= 12R 即可计算出灯L。消耗的电功率．
三、解后反思收获大 决定性的一步 知道灯L，“正常发光”的含义对于顺利解出第(1)、(2)小题具有决定性的作用。 主要困难在哪儿 明确开关改变后电路中的变量与不变量，例如在第(3)小题中，由于灯L：的铭牌给出了其额定功率，此时若认为灯L。的功率就是其额定功率就会坠入陷阱．另外，此时电压表示数已经发生改变，大小未知，若认为仍是6V，也会导致错解． 有什么值得一学 在分析电路问题时，要用“发展的眼光”，即当电路的连接情况发生改变后，某电阻两端电压、通过它的电流，以及它的电功率一般也会发生改变，惟一不变的可能是它的电阻（对于定值电阻而言）．因此，把物理量代入公式进行计算时，一定要认识这些物理量是否相对于同一段电路的同一个时刻而言的，否则这些物理量不能参与运算。
初中电学应用题 1 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． 2 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R3。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
3 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。 4 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 S1 A L2 L1 S2 P S3 R1 R2 S4
知识点．电功率压轴题 电学知识的核心是：电阻清，一切清．这个观点在电功率压轴题的计算中，反映得更是淋漓尽致，解此类题，核心是几个电阻之间的比例关系，解题的指导思想通常是： 第一步：找出题干中“当”字（有时也有可能是：“将”、“若”，也有可能没字），根据题干内容，把电路分成几个状态（主要是滑动变阻器的移动，或开关的断开与闭合，使电路分成几个状态），画出每个状态的等效电路图，并标出已知量； 第二步：根据已知量，一般是电压之间的比值；或是功率之间的比值，列出方程或是方程组； 第三步：运用数学方法解方程组，求出未知． 在这类题目的求解的过程中，比例的应用尤为重要，合理而巧妙的运用比例往往会使复杂问题简单化． 例1、小勇同学在科技月制作了一个多档位电热器模型．为了分析接入电路的电阻对 电热器电功率的影响，他将电表接入电路中，其电路如图所示．电源两端电压不 变， R 1的阻值为 10Ω，滑动变阻器的最大阻值为R．当开关 S 闭合， S、 S 断开 212 时，将滑动变阻器的滑片置于 B 端，此时电压表示数为 U1，R 3消耗的功率 P3为 1.2W ；当开关 S、S2闭合， S1断开时，电流表的示数为I1，电压表的示数为 U2；当开关 S、S1、S2都闭合时，将滑动变阻器的滑片置于中点，电流表的示数为 I2．已知 I1：I2 =1：2， U1：U 2=1： 6．求： （1） R2的阻值； （2）电源两端的电压．
例 2. 如图所示，电源电压恒定不变，R2的阻值为 8?，小灯泡 L 上标有“ 6V3W”字样，小灯泡电阻不随温度改变．若闭合S1、S2，断开 S3，小灯泡刚好正常发光，此时电压表 的示数为 3V，那么： (1) 小灯泡 L 的电阻为多大？ (2) 电压电压为多少？ (3)R 1电阻为多大？ (4)若闭合 S1、S3，断开 S2，并移动滑动变阻器 R的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻为 多大时，电路的总功率最大，这个最大的功率等于多少？ 例 3.如图1所示为一恒温箱温控电路，包括工作电路和控制电路两部分，R 为热敏电阻（置于恒温箱内），阻值随温度变化的关系如图 2 所示，恒温箱温控电路工作原理是： 加热过程中，恒温箱温度升高到一定值时，控制电路中电流会达到一定值，继电器的衔铁被吸合，工作电路停止加热． （1）图中所示状态，电路处于加热还是未加热？ （2）恒温箱的温度为 100℃时，继电器线圈中的电流达到 20mA，衔铁被吸合，此时热敏电 阻 R 消耗的功率是多少？ （3）电阻 R′有什么作用？