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Rab=12Ω，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91；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U2∶U1=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，

根据题意，由图甲可得，)(1LababRRRUU ① 由图乙可得，)(222abRRUIUP ② 将①②联立，且将U2∶U1=2∶1，Rab=12Ω，I=2A，PR2=12W代入，解得U= U2=12V RL=12Ω

（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/=91PL，则IL/=31IL， IL=3 IL/=3×LabRRU=1.5A，PL=I2 RL=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。

VR

1

a

b

A S2

图31 S1

R0

L R

P ＜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：II= 22UU= 12

（2）由21UU=）（311RRIIR74 ，得5231RR 由于电源电压不变，有：II=221321RRRRR，得3221RR，所以R1=2R2/3=8Ω

（2）滑动变阻器的最大阻值为R3=125R=20Ω，由P1′= I′2 R1 得I′=0.3A

所以电源电压 U总= I′(R1+ R2+ R3)=12V，图3中 I1=1RU总=1.5A；

I3=3RU总=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，RL＝LLPU2＝W6V6V6＝6

在（乙）、（丙）两图中，电源电压不变，II＝221RRRRRLL＝12 R1＝RL+R2

在丙图中，UU＝LLRRRRR121＝LLRRRR22222＝57

R2＝34RL＝34×6＝8

所以R1＝RL＋R2＝6＋8＝14

I ＝LLRP＝6W5.1＝0.5A

U＝I ( R1＋RL＋R2)＝0.5A×(14＋6＋8)＝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 P2＝22RU＝8V14V14＝24.5W

6 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 ＜答案＞ 6.由I＝U / R，灯L1和灯L2的灯丝阻值分别为： RL1 ＝U1额定/I1额定 ＝6V/0.2A =30Ω

RL2 =U2额定/I2额定 ＝2V/0.2A =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（RL1 ＋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（RL1 ＋Ra） ②

U ＝ Ib（RL1 ＋Rb） ③

由P＝I2/R，灯丝电阻不变，得: P额定/Pb ＝I1额定2/ Ib2 Ib2 ＝ Pb·I1额定2/ P额定＝（P额定/4）·（0.2A）2/ P额定＝0.01A2

Ib ＝0.1A

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（RL1 ＋RL2＋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）·（0.2A）2/ P额定

＝16×0.04/25A2

I4 ＝0.16A

由①④式得： I1额定（RL1 ＋R2）＝ I4（RL1 ＋RL2＋R2）

0.2A×(30Ω＋R2) ＝0.16A×(30Ω＋10Ω＋R2)，解出：R2 ＝10Ω U ＝ I1额定（RL1 ＋R2）＝0.2A×(30Ω＋10Ω) ＝8V

由①②可得：

S1 A L L S P

SR1

R2

S

图1 L R

U

IL 图2 U R

IL U R

图3

L L IR

图4 U 图（4）

图25

I1额定（RL1 ＋R2）＝ I1额定（RL1 ＋Ra） Ra= R2 ＝10Ω

由②③可得：I1额定（RL1 ＋Ra）= Ib（RL1 ＋Rb） 0.2A×(30Ω＋10Ω) =0.1A×(30Ω＋Rb)， 解出： Rb＝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。

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，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：I1 / I3 ＝2/3 ＝ RL/ (R1＋R2) ∴RＬ/(R１＋R２＋RＬ) ＝ 2/5 -------------------② ∴由①、②式得：RＬ＝R1＝２R2＝18Ω， ∴PＬ＝2 P总/5＝2× 5Ｗ/ 5 ＝2Ｗ 由丙、乙图可知：灯的电阻RL一定， ∵U总/UL＝5/2 ∴PL0 /P L＝(U总 / UL)2 ∴PL0＝25P L /4 ＝25×2W / 4 = 12.5W （2） ∵U＝UL0＝√PL0·RL ＝√12.5W×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： ∴Pmax=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

图23 A

V L S

3 R

1 R

2

S1

S2