文档内容
专题 10 《电功率》压轴培优题型训练【六大题型】
一.电功率的比例计算(共4小题)
二.小灯泡实际功率的比较(共4小题)
三.电功率多档位问题(共4小题)
四.电功率范围值问题(共5小题)
五.结合图像计算电功率(共4小题)
六.电功率的综合计算(共18小题)
一.电功率的比例计算(共4小题)
1.如图所示的电路中,电源电压恒定;当开关S 、S 闭合,S 断开,滑动变阻器滑片调
1 3 2
到最左端时,电流表示数为I ,电压表示数为U ;当开关S 、S 闭合,S 断开,滑动变
1 1 2 3 1
阻器滑片调到中间时,电流表示数为I ;电压表示数为U ;I :I =2:3,U :U =4:
2 2 1 2 1 2
9.当开关S 、S 、S 全部闭合,滑动变阻器滑片调到最右端时,电阻R 与电阻R 消耗
1 2 3 1 2
的电功率之比为( )
A.8:27 B.3:2 C.2:3 D.3:8
2.(多选)如图所示,电源电压保持不变,R 阻值为15 ,滑动变阻器R 标有“20
1 2
1A”字样,电流表A
1
、A所用量程分别为0~0.6A、0~ Ω3A。闭合开关S、S
1
,将滑动
Ω变阻器滑片P滑至右端时,电流表A 的示数为0.3A,此时R 的功率为P 。下列说法正
1 1 1
确的是( )
A.将电流表A与电压表V互换,闭合S、断开S ,滑片P滑至中点时R 的功率为P,
1 1
则P 与P 之比为25:9
1 2
B.移动滑片P,在保证电路安全的情况下,电流表A示数的变化范围是0.7~1.4A
C.电流表A 与电流表A示数之比为3:7
1
D.电源电压为4.5V
3.如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关 S,电流表A和电压表V 的示数均为
1
0,电压表V 的示数为U 。排除故障后,滑动变阻器取四个不同阻值时,可以得出电流
2 0
表A和电压表V 的四组对应的值。这四组对应的值在图乙的 U﹣I坐标系中分别用a、
2
b、c、d四个点表示。由这四个点作出的U﹣I关系图像为一条直线,延长直线交纵轴
(U轴)于M点,交横轴(I轴)于N点。其中a点为滑动变阻器的一个端点,对应的
电压值为U ,定值电阻的阻值为R 。请解答如下问题:
a 0
(1)N点表示的电压值和电流值各为多少?此时电路处于什么状态?
(2)在图乙所示的坐标系中,画出滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中,
定值电阻的U﹣I关系图像,并标出端点的坐标,并直接写出两条直线的夹角的度数;
(3)电路消耗的最大总功率与最小总功率之比k的值。
4.在如图所示的电路中,电源电压12V,灯L上标有“12V,12W”字样(灯丝阻值不变),R 为定值电阻,滑动变阻器R 上标有“2A”字样,且R =R =R ,电流表量
1 2 ab bc cd
程0~3A,电压表量程0~9V。只闭合开关S ,移动滑片P至b点时,R 两端电压为
2 1
U ,电流表示数为0.4A;移动滑片P至c点时,R 两端电压为U ,U :U =3:
① 1 ② ① ②
2。
(1)灯泡电阻是多大?
(2)只闭合开关S ,移动滑片P至a点时,1min时间内灯L消耗的电能是多少?
1
(3)R 的阻值和R 的最大值各是多少?
1 2
(4)保证电路安全的条件下,电路可实现的是最大功率和最小功率之比是多少?.
二.小灯泡实际功率的比较(共4小题)
5.(多选)在电路安全的前提下,把标有“12V,6W”的灯泡L 和“6V,12W”的灯泡
1
L 串联起来接在电源上,其中一只灯泡恰能正常发光(不考虑灯丝电阻随温度的变化)。
2
下列分析正确的是( )
A.电源电压为18V
B.灯泡L 能正常发光,且比灯泡L 亮
1 2
C.L 、L 两灯泡消耗的功率比为1:2
1 2
D.若把它们并联,允许消耗的最大总功率为13.5W
6.(多选)在如图所示的电路中,电源电压 U=18V,电流表的量程为 0~3A,R =
3
36 ,小灯泡上标有6V 3.6W,R 的最大电阻为50 ,下列分析正确的是( )
2
Ω Ω
A.滑片移到最右端,只闭合S ,滑片左移,小灯泡变亮
1B.只闭合S ,小灯泡正常发光
2
C.同时闭合S 、S 、S ,R 的滑片向右移动,电路的总功率变大
1 2 3 2
D.只闭合S ,保证所有元件安全,电路总功率范围为10.8W~5.4W
1
7.将A、B两个灯泡,按如图甲、乙两种方式连接,已知 R =10 ,R =5 (灯泡电阻
A B
不变),电源电压相同,图甲中A灯比B灯 (选“亮”或“暗”);图甲中A
Ω Ω
灯的电压与图乙中A灯的电压之比为 ,功率之比为 。
8.学校科技活动周,老师给同学们展示了一个如图1所示的“黑盒子”,绝缘外壳上有
A、B、C三个接线柱。盒内电路由两个定值电阻R 和R 连接而成。小明同学想要用如
a b
图2所示的电路探究黑盒子的相关物理量。已知电源电压U恒为3.6V,定值电阻R =
0
3 ,R 是滑动变阻器。问:
1
Ω
(1)把BC两个接线柱接到MN之间,闭合开关S,将R 的滑片移至最左时,电压表
1
示数为1.8V,电流表示数为0.6A,则R 为多少欧?
a
(2)把AC两个接线柱接到MN之间,闭合开关S,小明发现将R 的滑片从某位置移
1
至最左端或最右端时,电压表的示数均变化了0.45V,电路的总功率均变化了0.18W,
则R 为多少欧?
b
(3)滑动变阻器R 的最大阻值为多少欧?
1
(4)MN与暗箱的哪两个接线柱相连接时,滑动变阻器R可获得最大功率?最大功率
值为多少瓦?(写出判断过程)
三.电功率多档位问题(共4小题)
9.如图所示电路,电源电压U恒定。当A、B间接入标有“3V 1.5W”字样的灯泡L(忽略灯丝电阻变化),闭合S、S 、S ,断开S ,滑片P移到某一位置时电流表示数为I,
1 2 3
再向上移动一段距离,R的阻值变化了5 ,电流表示数变化了0.1A,L恰好正常发光;
当A、B间换接为R ,闭合S、S ,断开S 、S ,电压表示数为U ,R 的功率为P ,R
3 3 Ω1 2 2 1 1 2
的功率为P ,P ≠P ,电路的总功率为5W,R 、R 、R 均为定值电阻,每个电阻的阻
2 1 2 1 2 3
值只有2 、5 、7 、9 这四种可能。下列说法中( )
①I=0.5A ②U=10V ③U 可能是4.5V ④P 可能是5W
Ω Ω Ω Ω 2 1
A.只有①②正确 B.只有①③正确
C.只有②④正确 D.只有②③正确
10.妈妈买了个带调温的养生壶,如图所示,R 、R 为加热电阻,电磁铁控制电路中的R
1 2 3
为热敏电阻,R 为定值电阻。若电水壶高温挡功率为1000W,低温挡功率为80W,则
4
R 的阻值为 ,R 的阻值为 。当设置温度为50℃煲汤时,养生壶先
1 2
使用加热挡工作,此时动触点D与 (上/下)方两个触点相接触。将水加热至
Ω Ω
100℃后切换成保温挡,水温逐渐降低到50℃时再次切换到加热挡将水温提高,如此往
复,若控制电路的电源电压为8V,R 的阻值与温度成反比,继电器线圈电阻忽略不计。
3
当电磁铁线圈电流大于等于0.02A时继电器吸合,则电阻R 的阻值为 。
4
Ω
11.某款家用储水式电热水器额定电压为220V,额定功率为3000W,额定容量为60L,图
甲是其电路原理图。插上插头,电热水器储满水后,闭合开关S,温控器开关K接触点
1,对水进行加热,当加热温度达到设定温度时,K跳转接触点2,保温指示灯L亮起,
停止加热;当水温下降,低于设定温度时,K再次接触点1进行加热。R 、R 、R 为加
1 2 3
热电阻,其中R =2R 。该电热水器的加热模式有四个挡位,选择“一挡”,S 、S 均
2 1 1 2
断开,选择“二挡”,S 闭合、S 断开;选择“三挡”,S 断开、S 闭合,“三挡”加
1 2 1 2热时的功率是“二挡”加热时功率的1.5倍。选择“四挡”,S 、S 均闭合,此时电热
1 2
水器在额定功率下工作。温控器开关K的结构如图乙所示,绕O点转动的杠杆OAB和
绕O 点转动的杠杆O DE通过弹簧相连。温包内充满热胀冷缩的感温液体,置于水中,
1 1
温度与水温一致。水温升高,感温液体膨胀使膜盒顶端在 A位置推杠杆OAB,当水温
达到设定温度,动触点C与触点2相接,电热水器停止加热。调温旋钮为凹轮结构,绕
固定轴M转动,顺时针转动调温旋钮,ME距离减小。[c水 =4.2×103J/(kg•℃),
水
=1×103kg/m3]
ρ
(1)该电热水器储满60L水后,若选择“四挡”加热,加热效率为84%,将水从30℃
加热到45℃需要的时间为多少?
(2)电阻R 的阻值为 ,该电热水器在“一挡”工作时的电流为 A
2
(保留1位小数)。
Ω
(3)为提高所设定的加热温度,应如何旋转调温旋钮?请写出做法并说明理由。
12.某型号的电加热器有高、低两挡调温功能,其额定电压为 220V,内部电路由发热电阻
R 、R 和开关S 组成,其中R =55 。在不拆解电加热器内部电路的情况下,小华用图
1 2 1 1
甲电路对其进行测试:先闭合开关SΩ ,电流表的示数为0.8A。再闭合S
1
,电流表的示数
变为4A。
(1)求该电加热器低温挡和高温挡的功率;
(2)求R 的阻值;
2(3)小华增加了一个单刀双掷开关S ,利用原有元件对该电加热器的内部电路进行改
2
装,使改装后的电路(如图乙,图中的虚线框内分别是R 和R )符合以下两点要求:
1 2
a.具有高、中、低三挡调温功能。
b.低温挡功率不变,中温挡功率与原高温挡功率相同。
通过计算说明,改装后的高温挡功率将为多少?
四.电功率范围值问题(共5小题)
13.如图甲所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“25 ,1A”,电流表量
程选择“0∼0.6A”,电压表量程选择“0∼3V”,小灯泡上标有“4.5V,0.3A”字样,
Ω
其I﹣U图象如图乙所示,闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列
选项不正确的是( )
A.电路的最大功率是3.6W
B.小灯泡的功率变化范围是0.75W﹣1.35W
C.电流表的示数范围是0.25A﹣0.3A
D.滑动变阻器接入的阻值为5 ﹣12
14.电动轮椅为残障人士出行提供了方便。如图是某型号电动轮椅工作原理示意图。开关
Ω Ω
S 和S 由绝缘操纵杆控制,能同时接“1”或接“2”,向前推操纵杆时轮椅前进且能调
1 2
速,向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退。已知蓄电池的电压为24V保持不变,R 的阻
2值为10 ,电动机的额定功率为120W,额定电压为24V。当电动轮椅后退时,电流表
示数为1A;当前进时,电流表示数变化范围为1A~5A。下列说法正确的是( )
Ω
A.当开关S 和S 同时接2时,电动轮椅前进
1 2
B.滑动变阻器R 的最大阻值为20
1
C.当电动轮椅前进时,电动机的功率范围是24W~120W
Ω
D.当电动轮椅后退时,电动机的实际功率是14W
15.如图甲所示,电源电压恒定不变,R 的铭牌上标有“20 ,0.5A”字样,滑动变阻器
2
的规格为“50 ,1A”,电压表量程为“0~15V”。断开开
Ω
关S
2
,闭合开关S、S
1
时,
滑动变阻器电功率随其电压变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
Ω
A.电源电压为12V
B.R 的阻值为5
1
C.电路总功率的变化范围为2.4W~14.4W
Ω
D.断开开关S ,闭合开关S、S 时,滑动变阻器阻值变化范围为14 ~50
1 2
16.(多选)如图所示的电路中,电源电压恒为15V,小灯泡L标有“3V 1.8W”的字样,
Ω Ω
滑动变阻器R 的规格为“60 1A”,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~
1
15V、当只闭合 S 0 、S 2 、S 3 , Ω 将滑动交阻器 R 1 的滑片P调到中点时,电流表示数为
1A。不考虑灯丝电阻的变化,在保证电路中各元件安全的情况下,则下列说法正确的是
( )A.定值电阻R 的阻值为30
2
B.只闭合S
1
、S
2
,断开S
0
、 ΩS
3
,R
1
的最大功率是11.25W
C.只闭合S 、S ,断开S 、S ,小灯泡L的电功率的取值范围是0.324W~1.8W
1 2 0 3
D.闭合开关S 、S 、S ,断开S ,整个电路消耗的电功率的取值范围是11.25W~
0 2 3 1
22.5W
17.如图甲所示,设电源电压U恒定不变,R 为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S
0
后,移动滑动变阻器滑片P改变变阻器阻值,滑片P从a端移动到b端过程中,电压表
示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示。求:
(1)当电路中的电流最小时,1min内电流通过电阻R做的功;
(2)电源的恒定电压和定值电阻R 的大小;
0
(3)若电压表量程为0~15V,电流表量程为0~1A,为保证电表正常工作,定值电阻
R 消耗的功率范围。
0
五.结合图像计算电功率(共4小题)
18.如图甲电路,电源电压保持不变。当闭合开关时,将变阻器的滑片从一端移动到另一
端的过程中,两电压表V 、V 示数与电流表示数的变化关系如图乙,下列说法正确的
1 2是( )
A.图像a表示V 示数变化
1
B.电源电压为12V
C.滑片移至最左端时R 的功率为0.6W
1
D.电路消耗的最大功率为3.6W
19.(多选)如图甲所示,小灯泡 L 上标有“2V”字样,电流表量程为0~3A,灯泡L
2 1
和L 的I~U图象如图乙所示,当只闭合开关S 时,L 正常发光,当开关S 、S 、S 都
2 1 2 1 2 3
闭合,且滑动变阻器滑片P滑到最右端时,灯泡L 正常发光,电流表示数为0.72A,则
1
下列说正确的是( )
A.电源电压为6V
B.小灯泡L 的额定功率为3.6W
1
C.小灯泡L 的额定功率为2W
2
D.当开关S 、S 、S 都闭合时,为保证原件安全,滑动变阻器可调节范围2.5 ~50
1 2 3
20.(多选)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关 S,调节电阻值,电压表示数与
Ω Ω
电流表示数关系图象如图乙所示,其中I 是电阻箱阻值为零时的电流,则下列说法不正
0
确的是( )A.定值电阻R 阻值大小为
0
B.电阻箱两端电压随电流增大而增大
C.电路消耗的总功率最大值在数值上等于图形S 与S 的面积之和
3 4
D.电阻箱消耗的电功率最大值在数值上等于图形S 的面积
1
21.图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅,其简化电路如图乙所示,它是通过电
热丝R 来加热空气,从而加热食物,达到设定加热温度后,断开开关。求:
t
(1)将 5×10﹣3kg 的空气 从 20℃加热 到 200℃需 要吸收 的热量。 c 空气 取
1.0×103J/(kg•℃);
(2)工作电路中电热丝R 与指示灯支路并联。已知R 的额定电压为220V,额定功率
t t
为1210W。正常工作时,工作电路的总电流为5.55A,此时指示灯支路消耗的功率;
(3)控制电路电源电压恒定,通过调节变阻器R 接入电路的阻值来设置加热温度,电
3
阻R 置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为
2
150℃,即R 的阻值调为100 时,闭合开关S,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁
3
被吸下,工作电路接通,开始加热;直到温度达到150℃时,衔铁向上弹起,停止加热。
Ω
则当R 的阻值调为80 时,对应的加热温度设定为多少?
3
Ω六.电功率的综合计算(共18小题)
22.如图所示电源电压U保持不变,滑动变阻器的规格为“20 1A”。当闭合S 、断开
1
S
2
、S
3
时,将滑片置于最上端,电流表的示数为I
1
,定值电阻 ΩR
1
的电功率为P
1
,滑动变
阻器的电功率为P;当闭合S 、S 、S 时,将滑片置于最下端,此时电流表的示数为
1 2 3
I ,R 的电功率为P ′,R 的电功率为P ;当闭合S 、断开S 、S 时,将滑片置于最下
2 1 1 3 2 3 1 2
端,此时电路中的电流为0.1A,R 的电功率为P ′。已知I :I =1:4,P :P ′=1:
3 2 1 2 1 1
9,P=0.8W。下列结果不正确的是( )
A.U=6V B.I =0.2A
1
C.R =30 D.P :P ′=2:1
3 2 2
23.如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“10V,5W”字样,电流表量程为0
Ω
﹣0.6A,电压表量程为0﹣15V,滑动变阻器R的最大阻值为200 ,当只闭合S和S ,
1
移动滑动变阻器的滑片P时,它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。当滑
Ω
动变阻器接入电路的阻值由R 增大到4R 时,定值电阻R 的电功率变化了5.4W.(忽
1 1 0
略灯泡电阻随温度的变化),则下列说法中错误的是( )
A.灯泡L正常发光时通过的电流为0.5A
B.只闭合S和S ,且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时,灯泡的实际功率为0.45W
2
C.定值电阻R 的阻值为40
0
D.只闭合S和S
1
,在保证电
Ω
路安全的情况下,当电阻R
0
消耗电功率最小时,滑动变阻
器R消耗的电功率为2.25W
24.(多选)如图所示电路,电源电压U恒定不变,小灯泡L标有“6V 0.4A”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R 标有“40 2A”字样,R 是定值电阻,
1 2
电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。闭合S
1
、 ΩS
2
,断开S
3
,L恰好正常发光。
只闭合S ,将滑片移至最左端,此时电压表示数为U 。R 消耗的功率为P ;向右移动
3 1 1 1
滑片至某点,此时电压表示数为U ,R 消耗的功率为P ;改变滑片位置,为保障电路
2 1 2
安全,电流表的最大示数为I 。当三个开关处于不同状态,改变滑片位置,在保障电
max
路安全的情况下,电路工作的最大功率为P 。已知U :U =2:3,P :P =8:9,下
max 1 2 1 2
列计算正确的是( )
A.U=9V B.R =20
2
C.I
max
=0.15A D.P
max
=5Ω.4W
25.(多选)如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器最大阻值为R,R 、R 为定值电
1 2
阻,R1=10 ,滑动变阻器的滑片P置于中点,闭合开关S、S 、S ,电流表A 示数为
1 2 1
1.5A;保持滑
Ω
片P位置不变,闭合开关S,断开开关S
1
、S
2
,电流表A
2
示数为I
1
,电路
总功率为4.5W,将滑片P移到最右端,电流表A 示数为I ,且I :I =3:5,通过开关
2 2 1 2
和变阻器调整电路,电路的最大功率为P。下列说法正确的是( )
A.U=15V B.R=20 C.R =30 D.P=30W
2
26.如图所示电路中,电源电压为 Ω18V且保持不变,R
1
为
Ω
定值电阻,滑动变阻器R
2
上标
有“20 1A”字样,所用电流表量程为“0~0.6A”和“0~3A”,电压表量程为“0~
3V”和“0~15V”。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为9V时,电
Ω
流表示数为0.6A,则电阻R 的阻值为 ;选择合适的电表量程,移动滑片P,使
1
R 2 的功率占电路总功率的比值最小,此时R 2 的 Ω 功率为 W;在电路安全的前提下,
选择合适的电表量程,调节滑动变阻器的滑片 P,使电流表和电压表偏转角度相同,则
此时电路总功率的大小为 W。27.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。某小组同学在“创新素质实践行”活动中,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。在测试时,先断开开关S,接
通灯泡L,测得灯泡U ,灯泡的功率为P ;再闭合开关S,测得灯泡两端的电压为U ,
1 1 2
空调的功率为P (P >>P ,即P 远大于P ).写出估算r的表达式
2 2 1 2 1
(只用U 、U 和P 表示,设电源电压恒定)。
1 2 2
28.如图,电源电压为25V且保持不变,R 为定值电阻,R 为滑动变阻器,其上标有
1 2
“50 2A”的字样,电流表A 的量程为0~0.6A,电流表A 的量程为0~3A,灯泡L
1 2
标有“5V 1W”的字样。
Ω
(1)灯泡L正常工作时的电流是多大?
(2)闭合S,断开S 、S ,灯泡恰好正常工作,求R 的阻值。
1 2 1
(3)S、S 、S 均闭合,滑动变阻器R 连入电路的阻值为多大时电路功率最大?并求
1 2 2
出最大功率。
29.在综合实践活动课上,小明设计了一个如图所示的调光灯电路。已知电源电压不变,灯泡L标有“6V 3W”字样,定值电阻R 的阻值为6 .闭合开关,将滑动变阻器R 的
1 2
滑片P从最右端逐渐滑至最左端,记下多组对应的电压表和电流表示数,描绘出的I﹣U
Ω
图线如图乙所示。求:
(1)灯泡L正常发光时的电流和电阻;
(2)电源电压;
(3)滑动变阻器R 的滑片P在最右端时,灯泡L的实际功率。
2
30.如图为某品牌电饭煲的工作电路示意图,开关S可以同时与a、b相连,或只与c相连
(红灯,绿灯为指示打,不计电阻)。该电饭煲具有加热、保温功能,在加热挡时总功
率为1540W,在保温挡时的总功率为55W.请根据以上信息解答下列问题:
(1)将开关S与a、b相连时, 发光(选填“红灯”或“绿灯”),此时电饭
煲处于 状态(选填“加热”或“保温”)
(2)电饭煲处于加热状态时,R的电功率为P ;处于保温状态时,R的电功率为P ,
1 2
P :P =400:1.请计算电阻R 的阻值。
1 2 1
(3)如果在不改变原来保温挡和加热挡电功率的基础上,要增加一个更大功率的挡位
来迅速加热物体,请设计出1种方案,并用简要的文字说明(也可配合作图说明)
31.如图所示,电源电压恒为18V,小灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R标有
“100 1A”字样,电压表使用量程为0~15V,电流表使用的量程为0~0.6A,R 为定
0
值电阻,不计温度对灯丝电阻的影响。
Ω(1)闭合开关S ,断开S 时,灯泡L恰好正常发光,求定值电阻R 的功率。
1 2 0
(2)闭合开关S ,断开S 时,为保证电表不超量程、灯泡L两端电压不超额定电压,
2 1
求滑动变阻器接入电路的阻值范围。
32.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑片P置于滑动变阻器b端
时,电压表V 示数为12V,电流表A示数为0.4A;当滑片P移至滑动变阻器中点时,
1
电压表V 的示数恰好等于V 示数的一半(滑片P处于任何位置灯泡均可发光,灯丝电
2 1
阻不随温度而改变).求:
(1)滑动变阻器的最大阻值为多少?
(2)滑片P由滑动变阻器b端移至中点过程中,灯泡L消耗的电功率变化了多少?
(3)当开关S闭合,在任意移动滑片P的过程中,电路消耗的最大功率为多少?
33.如图所示,电路中电源电压保持不变,小灯泡L的规格为“12V 18W”(不考虑灯丝
电阻受温度的影响),滑动变阻器的最大阻值为 R ,将滑动变阻器的滑片P置于A端,
2
只闭合开关S 时,电压表V 的示数为U ,电路中的总电流为I ,电压表V 的示数为
1 1 1 1 2
U ;将滑动变阻器的滑片P置于B端,仍只闭合开关S ,电压表V 的示数为U ',电路
2 1 1 1中的总电流为I ,电压表V 的示数为U ',R 消耗的电功率为1.08W。已知U :U '=
2 2 2 1 1 1
3:4,U :U '=2:1。试求:
2 2
(1)小灯泡L的电阻;
(2)I 和I 的比值;
1 2
(3)电源电压;
(4)若电源电压可调,闭合开关S 、S 和S ,电流表量程为0~3A,滑动变阻器的阻
1 2 3
值变化范围为3 ~15 ,要求电流表最大值和最小值的差值不小于电流表量程的 ,求
可调电源电压的范围。
Ω Ω
34.甲、乙两地相距40km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知每条输电线
每千米的电阻为0.2 ,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利
用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行测量。当电压表的示数为0.3V时,电
Ω
流表的示数为0.6A,若只考虑输电线的电阻。求:
(1)甲、乙两地单根输电线的电阻;
(2)短路位置到甲地的距离s;
(3)测量时电路消耗的电功率。
35.如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R 标有“90 0.8A”字样,灯泡R 的
0 3
铭牌标有“6V 3.6W”字样(不考虑温度对灯泡电阻的影响)
Ω
,当开关S
1
闭合、S
2
和S
3
断开,滑动变阻器的滑片距离左端三分之一的位置时,R 的功率是P ;当开关S 、S
1 1 1 2
和S 都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R 的功率是P ′;当开关S 闭合、S 和
3 1 1 2 1
S 断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,通过灯泡的电流为0.5A。已知R :R =8:
3 2 35,P :P ′=1:16,电流表的量程为0~3A,电压表V的量程为0~15V。求:
1 1
(1)小灯泡正常工作时的电流;
(2)电源电压;
(3)只闭合开关S ,断开S 、S ,为保证电路安全,求滑动变阻器的取值范围;
3 1 2
(4)只闭合开关S ,断开S 、S ,当滑动变阻器的电功率为7.2W时,求电压表的示数。
1 2 3
36.定值电阻R 和灯泡L的U﹣I图像如甲所示。
0
(1)求定值电阻R 的阻值。
0
(2)将R 与灯L串联接在6V的电源两端时,求灯丝的实际电阻值。
0
(3)将R 与灯L并联接入电路并调节电源电压,当R 消耗的电功率为4.9W时,灯L
0 0
恰好正常发光,求灯L的额定电功率。
(4)把R 、L及滑动变阻器组成如图乙所示电路后,将开关S与接线柱a接通,调节
0
滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 5V;再将S与接线柱b接通,保持滑动变阻器
的滑片位置不变,此时电压表的示数为6V。则电源电压为多大?
37.如图甲所示,灯泡L标有“6V 3W”字样,电源电压及灯丝电阻保持不变,电流表量
程为0﹣0.6A,电压表量程为0﹣15V,变阻器R的最大阻值为80 。只闭合开关S、
S ,移动滑片P的过程中,电流表示数与变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示,
1 Ω
当滑片P在a点时,电压表示数为10V,电流表示数为I ;只闭合开关S、S ,滑片P置
a 2
于b点时,变阻器连入电路的电阻为R ,电流表的示数为I ,已知R :R =7:3,I :
b b b 0 a
I =5:4。(请画出等效电路图)求:
b(1)只闭合S、S ,滑片P在b点时,画出等效电路图,求此时电流表的示数I ;
2 b
(2)电源电压;
(3)小灯泡的最小功率。
38.在物理课外实验探究活动中,某小组设计了一个能反映水平风力大小的装置,如图甲
所示,电源电压恒为16V,R 为定值电阻,L为额定电压是2.5V的小灯泡,其I﹣U关
0
系的部分数据如图乙所示,AB为长14cm、阻值60 粗细均匀的电阻丝(电阻丝的阻值
与长度成正比),OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重2N的圆球P.
Ω
闭合开关S,无风时,OP下垂并与A端接触,此时电流表示数为0.2A;有风时,OP绕
悬挂点O转动,风对球的作用力F方向始终水平向右,已知OA为10cm,OP始终与
AB接触良好且无摩擦;求:
(1)电流表示数为0.2A时,灯泡的电阻为多少?
(2)无风时R 消耗的电功率?
0
(3)有风时,为防止灯泡烧坏,求电阻丝AB接入电路中的最小阻值?
(4)此时允许风对球施加的最大作用力为多少?(OP可看做以O为支点的杠杆)39.在如图所示的电路中,电源两端的电压U保持不变。将滑动变阻器的滑片P置于某位
置a,其接入电路的电阻值为R ,闭合开关S ,断开开关S 、S ,电阻R 消耗的电功率
a 1 2 3 1
P =3W,电压表V 的示数为U ,电流表A的示数为I ,再将滑动变阻器的滑片P置于
1 1 1 1
最右端,电阻R 消耗的电功率P′ =1.5W,电流表A的示数为I ,电压表V 的示数为
2 1 2 2
U ,U :U =2:7;只闭合开关S 和S ,电路消耗的总功率为 P;只闭合开关S 和
2 1 2 1 3 1
S ,电路消耗的总功率为P′,P:P′=1:2.求:
2
(1)R 与R 的比值;
1 2
(2)I 与I 的比值;
1 2
(3)闭合开关S 、S 和S ,左右移动滑动变阻器的滑片,电路的总功率会发生变化,
1 2 3
求这个过程中电路总功率的最小值。