电路简化与计算练习参考答案

1电路简化与计算练习参考答案1．解：（1）S1闭合，S2，S2断开时，R1R2串联，R总=R1+R2=8Ω∴电源电压U=IR总=0.5A×8Ω=4v（2）开关都闭合时，L和R2并联，Rl被短路∴通过R2的电流：∴通过灯L的电流：IL=I﹣I2=2A﹣0.8A=1.2A，∴灯泡的额定功率PL=UIL=4v×1.2A=4.8w答：（1）电源电压是4v；（2）灯泡的额定功率是4.8w；2．解：当S1、S2都闭合时，R3被短路，电路变成电阻R1、R2的并联，由欧姆定律：；当开关S1、S2都断开时，R1和R3串联．∴答：电源电压U=10v，R3=20Ω．3．解：（1）当开关S1、S2都断开时；R1，R3串联，∴，∴电流通过R1所做的功：W1=UIt=I2R1t=（0.6A）2×6Ω×60s=129.6J；（2）开关S1、S2都闭合时．R1，R2并联，电流通过R1所做的功：，答：（1）当开关S1、S2都断开时，电流通过R1所做的功是129.6J；（2）当开关S1、S2都闭合时电流通过R1所做的功是360J．4．解：电源两端的电压为12V，且保持不变，（1）当开关S1闭合、S2断开时，电路只有R1，∴；又∵R1：R2=4：1，∴R2=15Ω；（2）当开关S1断开、S2闭合时，电路R2和R3串联，2∴，∴R3=R总﹣R2=25Ω，∴U3=IR3=0.3A×25Ω=7.5v．答：电阻R3两端的电压为7.5v．5．解：1）开关S2闭合，S1、S3同时断开时，R1和R2串联，电流的大小有：；电压表示数：U1=IR1=0.29A×12Ω=3.48v2）开关S2断开，S1、S3同时闭合时，R1和R2并联，电压表测的仍是电源电压，所以通过R1的电流：．答：1）两表的示数分别3.48v，0.29A；2）两表的示数是分别6v，0.5A．6．解：（1）由于灯L正常发光，所以U=U额=6V，所以灯泡电阻，（2）S1、S2均闭合，R2与灯L并联，I=0.8A灯泡中的电流：，R2中的电流I2=I﹣IL=0.8A﹣0.5A=0.3A，R2的电功率P2=U2I2=UI2=6V×0.3A=1.8W，（3）P滑到右端时，R1与L串联电路总电流：，灯泡实际功率P实=I32RL=（0.25A）2×12Ω=0.75W．答：（1）电源电压是6v，灯泡L正常发光时的电阻是12Ω；（2）R2的电功率是18．w；（3）灯泡L的实际功率是0.75w．7．解：（1）当S1、S3断开，S2闭合时，R1和R2串联在电源上，此时，I1=I2=I=0.5A，U1=I1R1=0.5A×3Ω=1.5V，U2=U总﹣U1=6V﹣1.5V=4.5VR2===9Ω．答：R1两端的电压是4.5V，R2的电阻为9Ω．（2）当S2断开，S1、S3闭合时，R1和R2并联在电源上，此时，3R总==2.25ΩI总===2.67A．答：电流表的示数是2.67A．（3）当S1、S2、S3同时闭合时，电路会发生短路．8．解：（1）S1、S2均断开，R2，R3串联，根据欧姆定律：，∴R2=R总﹣R3=10Ω﹣4Ω=6Ω；（2）当S1、S2均合上时，R1R2并联，电压表V1读数为12V，电压表V2被短路，读数为0V，∴电流表A读数：；（3）仅合上S1时，电路中只有R2，电压表V1读数为12V，电压表V2读数为0V，电流表A读数：．答：：（1）R2的阻值是6Ω；（2）当S1、S2均合上时，电流表和电压表的示数分别为：4A，0v；（3）仅合上S1时，电流表、电压表的示数分别为：2A，0v．9．解：（1）当开关S1、S3闭合，S2断开时，电阻R和电灯L组成并联电路，根据题意可得：U=UL=UR=6V，又，则IR=I﹣IL=2.5A﹣0.5A=2A，所以：Ω；（2）当开关S1、S3断开，S2闭合时，R和L组成串联电路，又U=6V，=12Ω，所以：，则：WL=I′2RLt=（0.4A）2×12Ω×50s=96J．答：电阻R的阻值是3Ω，电流通过灯L所做的功是96J．10．解：（1）开关S1与a点接通，开关S2断开时，R1与小灯泡L串联，4∵灯泡正常工作，∴UL=6v，pL=3w∴电路电流∴滑动变阻器两端的电压：U1=U﹣UL=9v﹣6v=3v∴连入电路中滑动变阻器的电阻：（2）当开关S1与b点接通，开关S2闭合时，R1与R2并联∴电流表的示数：∴R2产生的热量是：答：（1）滑动变阻器连入电路部分的电阻是6Ω．（2）电流表的示数是0.75A，R2通电1min产生的热量是162J．11．解：（1）当开关S1闭合，S2断开，滑片P滑至最左端时，R1与滑动变阻器串联，所以，电源电压U=6v；所以，，所以，R滑=R总﹣R1=20Ω﹣5Ω=15Ω，（2）当开关S1、S2均闭合，滑片P滑至最右端时，R1R2并联，所以，．答：（1）滑动变阻器最大阻值是15Ω；（2）电流表的示数是1.5A．12．解：（1）当合上S和S2，断开S1时，滑动变阻器与固定电阻R0串联，滑动变阻器阻值为12Ω，两端电压为6V；当合上开关S和S1，断开S2时，灯泡与固定电阻R0串联，灯泡两端电压也为6V，故灯泡电阻也为12Ω．当合上开关S和S1，断开S2时，灯泡与固定电阻R0串联，且R灯=R0=12Ω，故U灯=U0=6V5∴U=U灯+U0=6+6V=12V（2）当合上开关S和S1，断开S2时，灯泡正常发光，说明此时灯泡功率为额定功率．P额=（3）在合上开关S和S2，断开S1的情况下，调节滑片P，变阻器的阻值变化范围为0～24Ω．当变阻器阻值为0Ω时，U0=U=12V，故P0=当变阻器阻值为24Ω时，，故P0=I2R0=（）2×12W≈1.33W故电阻R0上消耗功率的变化范围为1.33～12W．答：（1）电源电压为12V；（2）灯泡的额定功率是3W；（3）电阻R0上消耗功率的变化范围为1.33～12W．13．解：闭合开关S时，等效电路如图甲所示；断开开关S时，等效电路如图甲所示；由图甲、图乙，根据：I=，因为R1阻值不变则：⇒R2=6Ω因为电源电压不变，则：I1×（R1+R2）=I2×（R1+R2+R3）⇒R1=2Ω答：R1的阻值为2Ω．