初三物理电学综合题(较难)

.1、如图所示，电源电压和灯泡电阻不变，当合上开关 s1，断开开关 s2 和 s3 时，电灯 r1 正常发光，电压表示数为 6v； 当合上开关 s1， s2，断开 s3 时，电流表示数为 1a；当合上 s3，断开 s1、s2 时，灯 r1 的实际功率为其额定功率的 1/9 ， r2 消耗的功率为 0.6w，求灯 l 的额定功率和电阻 r3 的阻值。2、两只灯泡l1 和 l2 分别标有“ 220v40w”和“ 110v100w”字样，若把它们串联在电路中，总功率最大不得超过多少瓦？若把它们并联在电路中，总功率最大不得超过多少瓦？已知：求：串联时的最大总功率并联时的最大总功率3、如图 16 所示，电源电压为12v，并且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为18 ，小灯泡上标有“6v 3w”字样。求：（1） 灯泡的电阻和正常工作时的电流是多少？（2） 当 s 闭合， s1、s2 都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？（3） 保持滑动变阻器的位置不变，闭合s、s1、s2 ，此时电流表示数变化了1a，求 r0 的阻值是多少？（4） 闭合 s、s1、s2 ，调节滑动变阻器，使整个电路消耗的总功率为最小，这个最小值是多少？4、在学习了电学知识后，同学们尝试“设计电路和编制习题”，老师提供了以下器材：电源、两个“12v 18w”的电阻和若干开关、导线(1) 小虎第一个完成设计，他设计的电路如图所示他编制的试题是：“在如图a所示的电路中，闭合开关s1，通电 5min 产生多少热量?”请你解答此题：;.(2) 小华思考一会儿，设计了能提供两种功率工作的电路编制的试题是：“在小虎设计的电路上再加一个开关，使电路能以两种功率工作，其大、 小功率之比是 ”请你在图a 中完成小华的设计，并将电路大小功率之比填入空格中(3) 小明经过认真思考后，用了三个开关，设计了能提供三种功率工作的电路请你在图b 的方框内，画出小明所设计的电路图5、如图甲所示电路，电源电压为12v，电阻 r1 的阻值为20 ，滑动变阻器r2 的最大阻值为100 ，当开关s 闭合时，电流表a的示数为0.2a 。求：（ 1）电压表v的示数；（ 2）r2 消耗的功率 ;（ 3）滑动变阻器的滑片p 移到另一位置时，电压表v1 的示数如图所示乙所示，求此时滑动变阻器r2 接入电路的阻值。6、在图 11 所示的电路中，电源电压为12 伏且不变，电阻r1 的阻值为22 欧，滑动变阻器r2 上标有“ 10w1a ”字样。闭合电键s，电流表的示数为0.5安。求：（ 1）电阻 r1 两端的电压。（ 2）滑动变阻器r2 接入电路的阻值。（ 3）现设想用定值电阻r0 来替换电阻度处，且电路能正常工作。r1 ，要求：在移动滑动变阻器滑片p 的过程中，两电表的指针分别能达到满刻现有阻值为16 欧的定值电阻，若用它替换电阻r1，请判断： 满足题目要求（选填“能”或“不能”）。若能满足题目要求，通过计算求出替换后滑动变阻器的使用范围；若不能满足题目要求，通过计算说明理由。满足题目要求的定值电阻r0 的可能取值范围为 。7、如图所示 , 电源电压恒为6v,r1、r2 是定值电阻，滑动变阻器最大值为r，当断开 s2、s3、闭合 s1 时，移动滑片p， 电路消耗功率的最大值和最小值之比为4： 1; 当断开 s1 和 s3、闭合s2 时，滑片p 在 a 点（此时滑动变阻器连入电路中的电阻为1/4r ）和在最右端电流表的示数之比2：1；当 s1、s2、s3 都闭合时，电流表的示数为1.25a 求 : r1 和 r 的比值 ; r2 和 r 的比值 ; r1、r2、r3 的值。评卷人得分二、综合题（每空？分，共？分）8、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。 某科技小组的同学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是一台空调节器。在测试时，先断开开关s，接通灯泡l，测得灯泡两端的电压为，灯泡的功率为；再闭合开关s ，测得灯泡两端的电压为，空调的功率为（远大于）。试写出估算r 的表达式（只用、和表示，设电源电压恒定）（8 分）9、某电热水器的简化电路，如图所示。请你设计虚线框内的指示灯电路。供选择的器材有：“220v10w”灯泡一只，“ 2.5v0.75w”灯泡一只，“2v10ma”发光二极管一只，各种阻值的电阻，导线若干。（ 1）在指示灯能正常工作的情况下，请你通过计算说明选用器材的最佳方案及器材的具体规格。（ 2）将电路图中的虚线框部分补充完整。10、电阻r1 与电阻 r2 组成并联电路。试证明总电阻小于电阻r1、小于电阻r2。评卷人得分三、选择题（每空？分，共？分）11、图所示的电路中，电源电压恒定闭合开关s 后，电路正常工作过了一会儿，两电表的示数突然都变为零，则该电路中出现的故障可能是:a. 电阻 r 断路 ;b 电阻r 短路 ;c 灯 l 断路 ;d 灯 l 短路 .12、在下图的电路中，r 为待测电阻，阻值约为5 欧。给你的器材有：滑动变阻器（2a， 0 10 欧 ）；电压表，有2 个量程，分别为0 3v、0 15v；电流表，有2 个量程，分别为0 0.6a 、0 3a；电池组为新干电池3 节串联。两只电表的量程可采用以下4 种选法，但为使测量时能较准确地读数，最后，两只电表的量程应采用a 0 0.6a 和 0 1.5vb 03a 和 0 15vc 0 0.6a 和 0 3vd 0 3a 和 0 3v13、如图 4 所示电路，电阻r1 标有“ 6la ”， r2 标有“ 3 1 2a”，电流表a1、a2 的量程均为0 3a，电压表量程015v，在 a、b 间接入电压可调的直流电源闭合开关s 后，为保证r1、r2 均不损坏，则允许加的电源电压和通过电流表 a1 的电流不得超过()a 9v1ab 3.6v0.6ac 9.6vlad 3.6v1.8 a14、如图所示，电源电压不变，闭合开关s 后，滑动变阻器滑片自a 向 b 移动的过程中: a电压表v1 示数变大， v2 示数变大，电流表a 的示数变大 ;b. 电压表v1 示数不变， v2 示数变大，电流表a 的示数变小 ;c. 电压表v1 示数不变， v2 示数变小，电流表a 的示数变大 ;d. 电压表v1 示数变小， v2 示数变大，电流表a 的示数变小 .15、如图所示物体m在水平导轨上平移时带动滑动变阻器的滑片p 移动，通过电压表显示的数据，可反映出物休移动距离的大小下列说法正确的是:a. 物体 m不动时，电流表、电压表都没有示数;b. 物体 m不动时电流表有示数，电压表没有示数;c. 物体 m向右移动时电流表、电压表示数都增大;d. 物休 m向右移动时，电流表示数不变，电压表示数增大.评卷人得分四、实验 , 探究题（每空？分，共？分）16、有一个电阻值已看不清楚的电阻器r1，我们想要测出它的电阻值，但手边只有一个电池组、一个伏特表、一个电阻值看得清楚的电阻器r2 和几根导线，试用两个电路图表示出测量r1 电阻值的方法。评卷人得分五、填空题（每空？分，共？分）17、为测量待测电阻rx 阻值，小敏设计了如图所示的电路，r0 的阻值已知且电源电压不变，她测出 rx 的阻值（填“能”或“不能”) 因为评卷人得分六、多项选择（每空？分，共？分）18、如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，电阻 r2 与 r3 的阻值均为 10 。闭合开关 s，电流表 a1 和 a2 的示数之比为 3： 2。若把电流表 a1 和 a2 分别换成电压表 v1 和 v2 后，电压表 v1 的示数为 u1，电压表 v2 的示数为u2。则下列选项正确的是：a、r1 5 ;b 、r1 20 ;c 、u1： u2 3：4;d 、u1：u2 4： 3.19、如图所示电路，电源两端电压u 7.5v ，且保持不变，r 为保护电阻，l 为标有“ 6v3w”的小灯泡，不考虑灯丝电阻随温度的变化。电流表量程为0 0.6a ，电压表量程为0 3v。闭合开关s 后，要求灯l 两端的电压不超过额定电压，且两电表的示数均不超过各自的量程，则关于保护电阻r 和滑动变阻器允许接入电路的最大阻值r下列说法正确的是:当r3时,r可以等于任何值; 无论r 取什么值,r都等于10.20、在图9 所示的电路中，a、b 两点之间电压u 保持不变，电路连接完好且使用的电表均为理想电表。当滑动变阻器的滑片p 向右滑动时:a电压表v1 和电流表a 的示数之比不变;b电压表v2 和电流表a 的示数之比不变;c. 电压表v1 示数的变化量和电流表a示数变化量比值的绝对值增大 ;d. 电压表v2 示数的变化量和电流表a示数变化量比值的绝对值不变.参考答案一、计算题1、解析：由于电路变化大，所以在求解过程中，首先作出等效电路图，再根据电路特点，联系各量列方程求解。答案：（ 1）当 s1 闭合， s2， s3 断开时，等效电路如图7 所示，电压表示数为6v，恰好是电源电压，同时灯泡正常发光，此时灯泡功率为额定功率，图 7（ 2）当 s1，s2 合上， s3 断开时，等效电路如图8 所示，此时灯泡正常发光。因为故，即图 8（ 3）当 s3 闭合， s1， s2 断开时，等效电路如图9 所示，由于灯l 及 r2， r3 串联，根据题目所给条件，联系串联电路的分压特点。图 9因为，即所以，而此时又因为，即即将式代入式得：，代入式得：解得或（舍去），故因为，故由图可知，解得易错分析：求解电学综合题的思路很多，本题用常规按电路变化的顺序，列方程求解的方法，解本题的关键是按题目要求画出各种情况下对应的等效电路图，然后各个电路分步求解，思路明晰、清楚。2、分析：该题属“照顾弱者”一类典型题，即为了二者都不损坏，在串联时要使通过它们的电流等于二者中额定电流较小的；在并联时要使它们两端电压等于二者中额定电压较小的。解：串联时（如图1 甲）图 1并联时（如图1 乙）23、（ 1） r 灯=u 额/p 额 =(6v)/3w=12i额 =p额 /u 额=3w/6v=0.5a2（ 2）当 s 闭合， s1、s2 都断开时，灯l 和滑动变阻器串联u 滑=u-u 额 =12v-6v=6vr 滑 =u 滑/i额 =6v/0.5a=12 （ 3）闭合 s、s1、s2 时， r0与滑动变阻器并联i=i额+1a=0.5a+1a=1.5ai滑 =u/r 滑 =12v/12 =1a r 0=u/(i-i滑 )=12v/(1.5a-1a)=24（ 4）闭合 s、s1、s2 ，滑动变阻器的滑片调到b 端时，整个电路消耗的功率最小i最小 =i 0 +i r=12v/24 +12v/18 =7/6ap 最小 =ui 最小 =12v 7/6a=14w4、(1) 电阻的阻值：22r=u p= (12v) 18w=8通过电阻的电流：i=u r 串=u 2r=12w(2 8 )=0.75a电路通电5min 产生的热量：23q=ir 串 t=(0.75a) 2 8 60 5s=2.7 10 j(2)2 1；图略 (3)5、（ 1） 4v;6、（ 1）u1 ir1分图略（ 2） 1.6w;（ 3） 100 或4 .1 0.5 安 22 欧=11 伏1 分（ 2）r2 u2/ i 2（ uu1） / i1分（ 12 伏11 伏） /0.5安 2 欧1 分（ 3）能； 分1电流表量程为00.6 安：由 i 最 大 0.6 安，r最小 12 伏/0.6安 20 欧，r滑小 20 欧16 欧 4 欧；1 分由 u滑大 3 伏，u1uu滑大 12 伏3 伏 9 伏，i u1/r0 9 伏/16 欧 0.563 安，r滑大 u 滑大 / i 3 伏/0.563安 5.33 欧，1 分所以，滑动变阻器使用范围：45.33 欧。 r0 的取值范围为1520 欧。227、断开s2 和 s3、闭合 s1 时， r1 与 r 串联， p 在最左端时电路有最大功率p 大 u/r 1；当 p 在最右端时，电路有最小功率 p 小 u / （ r1 r）；22 p 大 / p小 u /r 1 （ r1 r） / u4/1 r11/3 r即 r1 /r1/3当断开s1 和 s3、闭合s2 时， p 在 a 点时， r2 和 r 串联， i au/ （ r2 1/4r ）， p 在最右端时i 右 u/ （ r2 r） i a/i右 u/ （r2 1/4r ）（ r2 r） /u2/1 r21/2r即 r2/r1/2 。当 s1 、s2、s3 都闭合时， r 被短路， r1、r2 并联，有r 总 r1 r2/ （ r1 r2） 1/3r 1/2r （ 1/3r 1/2r ）1/5r i 总 u/ r 总 6v 1/5r1.25a r24 r11/3 r8 ,r 2 1/2r12 .二、综合题8、9、（ 1）若选“