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=12VRL=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=3IL/=3×LabRRU=1.5A，PL=I2RL=27W4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。VR1abAS2图31S1R0LRP＜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′2R1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“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。＜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＝12R1＝RL+R2在丙图中，UU＝LLRRRRR121＝LLRRRR22222＝57R2＝34RL＝34×6＝8所以R1＝RL＋R2＝6＋8＝14I＝LLRP＝6W5.1＝0.5AU＝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＝24.5W6如图24所示电路，灯L1和L2分别标有“6V0.2A”和“2V0.2A”。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=30ΩRL2=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）②U＝Ib（RL1＋Rb）③由P＝I2/R，灯丝电阻不变，得:P额定/Pb＝I1额定2/Ib2Ib2＝Pb·I1额定2/P额定＝（P额定/4）·（0.2A）2/P额定＝0.01A2Ib＝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/I42I42＝P4·I1额定2/P额定＝（16P额定/25）·（0.2A）2/P额定＝16×0.04/25A2I4＝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＝10ΩU＝I1额定（RL1＋R2）＝0.2A×(30Ω＋10Ω)＝8V由①②可得：S1AL2L1S2PS3R1R2S4图1L1R2UI1额定L1图2URaIbL1URb图3L1L2I4R2图4U图（4）图25I1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＝2P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/PL＝(U总/UL)2∴PL0＝25PL/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=U2/Ｒ2＝(15V)2/9Ω=25W8（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23AVLS3R1R2S1S2为I；当闭合开关S1、S2，断开S3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的实际功率为其额定功率的91，电阻R1消耗的功率为0.3W，求：（1）灯L的额定功率；（2）电源电压。＜答案＞8.如图所示由图甲、乙：∵53LRRII并∴231LRR由图丙：∵2311LLRRPP’‘∴WPPL2.0321’‘∴WWPPLL8.12.099‘又∵91'LLPP∴31'UUL∴2131RRRURULL代入得：RL=20∴U=VWRPLL6208.1