2011年海淀朝阳丰台电学大题.doc

图21R1V2S2R2V1LS137如图21所示的电路中，电源两端电压不变，灯L上标有“4V 2W”字样，不计灯丝电阻受温度的影响。当开关S1闭合、S2断开时，灯泡正常发光，电压表V1与V2的示数之比为6:7，电路消耗总功率为P；当开关S1、S2均闭合时，电路消耗的总功率改变P，且P=P。求：（1）当开关S1、S2均闭合时，电路中的电流；（2）电阻R1与R2的阻值； （3）当开关S1、S2均闭合时，电阻R2在1min内消耗的电能W。36将质量为0.2kg的水加热，水的温度从20升高到40，水吸收的热量是多少？图24SR1S1R2abbbcbLc水4.2103J(kg) （3分）37.如图24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6，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P11.5W；调节滑片P的位置使其位于b点时，灯泡的实际功率是PL/，定值电阻的功率是P1/，滑动变阻器的功率是Pb；再调节滑片P的位置使其位于c点时，灯泡的实际功率是PL/，定值电阻的功率是P1/，滑动变阻器的功率是Pc。已知 P1/P1/P116425，PL/PL/ =81，PbPc1317。求：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Ia、Ib、Ic；滑动变阻器滑片P在b点和c点时，接入电路的电阻阻值Rb、Rc；灯泡的实际功率PL/和PL/各是多少。（6分）37如图25所示，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P在A端，闭合S1、S2，断开S3、S4时，电流表示数为0.4A，R2的功率为P2；滑片P仍在A端，闭合S1、S2、S4，断开S3时，电路的总功率为1.5P2；当滑片P在B端，闭合S1、S2，断开S3、S4时，R2的功率为0.25P2；滑片P仍在B端，闭合S1、S3，断开S2、S4时，变阻器的功率为0.5W，此时R1的功率为P1。求：（1）R1与R2的电阻比；（2）P在B端，闭合S1、S3，断开S2、S4时，R1的功率P1；（3）滑动变阻器的最大阻值。R2S1S3R1A1PABS2S4图25R1S1PR2ABLSV1V2S1图2338如图23所示电路，电源两端电压保持不变，闭合开关S，断开开关S1，调节滑动变阻器R2的滑片P使其接入电路的电阻值为其最大值的一半，电压表V1的示数为U1，电流表的示数I1为0.2A；闭合开关S、S1，此时小灯泡L正常发光，电流表的示数I2为0.5A；闭合开关S，断开开关S1，调节滑动变阻器R2滑片P至B端，电压表V2的示数为U2，再调节滑动变阻器R2的滑片P使接入电路的电阻值为其最大值的3/4，此时电路消耗的总功率P为1W。已知5U16U2，忽略温度对灯丝电阻的影响。求 ：（1）电阻R1和灯丝电阻RL的比值；（2）小灯泡L的额定电功率。81539.如图24所示电路，电源是多档的学生电源，L是标有“6V 3W”的小灯泡，R2是滑动变阻器，R1是定值电阻。当电源位于第一档，只闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P处于a点时，灯泡正常发光，电压表的示数是4V，滑动变阻器的功率是Pa；当电源位于第二档，只闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P处于b点时，电压表的示数是3.2V，滑动变阻器的功率是Pb，灯泡的功率L是额定功率的 ，且Pa：Pb =2528；当电源位于第三档，图24S2R1R2LSS1VP开关都闭合，调节滑动变阻器的滑片P处于a点时，灯泡两端的电压的与第二种情况相等，滑动变阻器的功率Pa，且PaPa =41。求：（1）滑动变阻器分别位于a、b两点时接入电路的电阻值（2）三档电源电压分别是多少？（6分）38. 如图16所示电路中，电源电压一定。闭合开关，当滑动变阻器的滑片P在中点C时，电压表V1的示数为U1，变阻器消耗的功率为9W；当滑动变阻器的滑片P滑到B端时，电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数为U2，变阻器消耗的功率为8W；滑动变阻器的最大阻值为R，且。求：（1） 电阻R1与R2的比值；V2V1SR1R2CR（2） 电源两端的电压U；（3） 电压表V1的示数为U1与电压表V2的示数为U2的比值。图1637解：（1）当开关S1闭合、S2断开时，电路如图甲所示，电压表V1与V2的示数分别为U1、U2，电路中的电流为I；当开关S1、S2均闭合时，电路如图乙所示，此时电路中的电流为I。甲IU2U1R1LR2UI乙R1R2UU1U2 小灯泡正常工作时的电阻RL=电流I=P=UI，P=UI 依题意 P=P，P P则P=P，U I=UI ，I=I解得 I=0.9A（2）由图甲： 解得 6R1-7R2=8 I=， I= 解得R1+R2=10 由两式解得R1=6，R2=4（3）电阻R2在1min内消耗的电能W= I2 R2t=（0.9A）2460s=194.4J37.解： 当滑动变阻器的滑片P位于a端时，小灯泡L与定值电阻R 1串联，其等效电路如图所示UR1LIa灯泡正常发光，其两端电压UL =6V，功率PL =3W来源:Z+xx+k.Com根据P =UI，I a=PL /UL =3W/6V =0.5AR 1两端电压U 1 =P1 /Ia =1.5W/0.5A =3V根据欧姆定律, I =U /R ,此时灯丝的电阻R L= U L/I a =6V/0.5A=12 1分电源两端的电压U = U LU 1 =6V3V =9V 1分当滑动变阻器的滑片P位于b点、c点时，小灯泡L、滑动变阻器与定值电阻R 1串联，其等效电路分别如图所示UR1LIcRcUR1LIbRb根据P =I2R ，P1/P1/P1（I b2R1）（I c2R1）（I a2R1 ）= I b2I c2I a2 =16425I b= 4 I a/5 =40.5A/5 =0.4A I c= 2 I a/5 =20.5A/5 =0.2A 1分根据P =I2R, PL/PL/ =（ I b2RL/）（I c2RL/ ）= 81(0.4A)2RL/(0.2A)2R L/ =81得到: RL/ =2 RL/ 由PbPc（I b2Rb）（I c2Rc ）= 1317, (0.4A)2Rb(0.2A)2R c =131 URL/R1Rc URL/R1Rb得到: Rb=13 R c/68 根据欧姆定律和串联电路特点, I b= I c=RL/6Rb =9V/(0.4A) =22.5 , RL/Rb = 16.5 RL/6Rc =9V/(0.2A) =45 , RL/Rc = 39 由四式联立,解出Rb = 6.5, Rc = 34 , 1分RL/ = 10 , RL/ = 5 1分PL/= I b2RL/ =(0.4A)210 =1.6WPL/= I c2RL/ =(0.2A)25 =0.2W 1分不画等效电路图累积扣1分。其他解法正确，均可给分。38（1）P在A端，闭合S1、S2，断开S3、S4时的等效电路图如图甲，此时电路中的电流为I1，丙丁UI3RPR2UI4RPR2R1甲UI1R2乙UI2R2R1P在A端，闭合S1、S2、S4，断开S3时的等效电路图如图乙，此时电路中的电流为I2由图甲、图乙可知：R2两端电压保持不变，图乙中R2的电功率仍为P2，则可知图乙中R1的电功率为0.5P2，由并联电路特点可知，R1、R2功率比与电阻成反比，可知= （1分）（2）P在B端，闭合S1、S2，断开S3、S4时的等效电路图如图丙，此时电路中的电流为I3 ，由已知条件R2的功率为0.25P2，得到 （1分）解得：R2= RP （1分）联立，得：R1=2RP P在B端，闭合S1、S3，断开S2、S4时的等效电路图如图丁，此时电路中的电流为I4代入已知条件得：P1=1W （1分）（3）由式和已知条件可知I4=0.1A代入已知条件，可得RP=50 （1分）38解：当开关S闭合、S2断开，滑动变阻器R2接入电路电阻为其最大值一半时，电路如图3甲所示；当开关S、S1均闭合时，电路如图3乙所示；当开关S闭合，断开开关S1，滑动变阻器R2的滑片P在B端时，电路如图3丙所示；再调节滑动变阻器R2的滑片P使其接入电路电阻为其最大值3/4时，电路如图3丁所示。乙I2LU甲I1R1LR2/2UU1丙I3R1LUU2丁I4R1L3R2/4UP=1W 图3（1）由图甲、乙得：U1 = I1RL ，U = I2RL ， I1=0.2A，I2=0.5A， 解得：=。因5U16U2，解得= ，所以解得： （2）由图甲得：解得：2R1+R2= 3RL 由解得：由图乙、丁得：I2RL = I4（R1RL）解得： I4=A，因P=UI41W，解得： U=6V则P额 =U I23W说明：其他解法正确同样得分。39解：（1）当电源位于第一档，只闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片P处于a点时和滑片P处于b点的等效电路图分别如图所示U1RaRL1I1R1U2RbRL2I2R1UR1URbUL2UL1URaUR11分 当电源位于第一档，只闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片P处于a点时，由灯正常发光，UL1 =6V，根据P=UI 得到 I1 = PLUL1 =3W6V =0.5A 由UR1 =4V，I=UR ,得到R1= UR1I1=4V0.5A=8，RL1 = UL1I1=6V0.5A=12 1分当电源位于第二档，只闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片P处于b点时，由UR1 =3.2V，I=UR , 得到：I2 = UR1R1 =3.2V8=0.4A85815815PL= PL = 3W = W, 1分85 根据P=I2R 得到:RL2= PL I22 = W(0.4A)2 =10，UL2 = I2RL2=0.4A10=4V 来源:学_科_网Z_X_X_K由Pa：Pb= I12Ra：（I22Rb）= （0.5A）2Ra ：（0.4A）2Rb =25：287 Ra=4 Rb当电源位于第三档，开关都闭合，调节滑动变阻器的滑片P处于a点时，等效电路图如下U3RaRL3IR1R1图IRaIL3由灯泡两端的电压的与第二种情况相等，UL2 = U3=4V Ra= Ra， Pa：Pa =U32：URa2 = （4V）2：URa2 = 4：1得到URa =2V，Ra= URaI1 =2V0.5A=41分74=4 Rb