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（05东城一模）48（6分）将一个额定功率为2W的灯L1与定值电阻R及电流表串联后接在电压为U的电路两端，灯L1恰能正常发光，电流表的示数为0.2A。现用额定功率为5W的灯L2替换灯L1，且灯L2的额定电压与灯L1的额定电压相同。 （1）若电路两端的总电压U保持不变，灯L2实际消耗的功率等于1.8W，电路两端的电压U为多少伏？（2）要使灯L2实际消耗的功率在1.8W到3.2W之间变化，通过计算分析说明：电路两端的总电压U应该满足什么条件？L1RUU1I1=0.2AP1=2WL2RUU1I2P2=5WP 2=1.8WL2RUU2I3甲 乙 丙 丁P 2=3.2WL2RU U2I4解：（1）由甲图：U 1=10V（1分） RL1=50 由乙图：RL2=20由丙图：U22 = P 2RL2=36V2 U2 =6V I3 =0.3A（1分）电路两端的电压U保持不变 整理上式得：R40（1分）由甲图：U I1（RL1R ）18V（1分）（2）分析：由丙图：P 2I32 RL2 RL2、R不变 要使灯L2的实际功率P 21.8W，则U 18V 若灯L2的实际功率为3.2W时：由丁图得： I4 =0.4A U = I4（RL2R ）24V（1分）P 2I42 RL2RL2、R不变 要使灯L2的实际功率P 2 3.2W， 则U 24V通过以上计算说明：要使灯L2实际消耗的功率在1.8W到3.2W之间变化，这时电路两端的总电压U应该满足在18V U 24V之间变化（1分）（05朝阳一模）46如图23所示的电路中，两灯的铭牌已标出。灯丝电阻、电源电压均不变。当S1闭合S2断开时，电流表示数为I；当S1、S2都断开时电流表示数为I /3，灯L1的功率是额定功率的1/9；当S1、S2都闭合时电流表的示数为I/。“6V 6W”S1 R2 S2 A V 图23L1L3“6V 9W”（1）画出三种状态对应的等效电路图。（2）求灯L1的电阻。（3）求S1、S2都闭合与都断开时灯L1两次消耗的电功率之比。（4）求I/。（6分）46I/L1L3 U I L1U L1R2 U I /3 当S1闭合S2断开；S1、S2都断开； S1、S2都闭合 灯L1的灯丝电阻R L1=U额定2/P额定=（6V）2/9W= 4由图，U不变，得IR L1 =（I/3）（R L1+R 2） R 2 =2R L1=24 =8 图中L1的功率P1 =U2/ R L1 图中L1的功率P1/ =U/（R L1+ R 2）2 R L1P1P1/ = U2/ R L1U/（R L1+ R 2）2 R L1=（R L1+ R 2）2R L12= （4+8）2（4）2= 91 R L3=U3额定2/P3额定=（6V）2/6W= 9由图（I/3）2 R L1 = P1额定/9，得I2= P1额定/R L1 =9W/4 I =1.5A ;U = I R L1=1.5A4=6V由图I/ =U/（R L1 R L3）/（R L1+ R L3）= U（R L1+ R L3）/ （R L1 R L3）=6V(4+6)/( 46)=2.5A3分（每图1分）1分1分1分其它解法,只要正确均按相应得分点给分。计算错误不累积扣分。VS1S2R1R2PL图18（05丰台一模）51. 在如图18所示电路中，2=120，小灯泡标有“ ”字样，滑动变阻器1的最大阻值为。（1）当开关1、2都断开时，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，这时滑动变阻器接入电路的阻值为求：电压表的示数；（2）当开关1、2都闭合时，求：电路消耗的最小电功率。（5分）51.（5分）解：(1)当S1、 S2都断开时，L与R1串联； 灯泡的电阻为： RL= 12电路中的电流为：IUL / RL = 6V/12= 0.5A （1分）电压表的示数为：UI（RLR1）0.5A2814V （1分）(2) 当S1、S2都闭合时，R1与R2并联，当R1的阻值最大时，电路的总电阻最大，电路消耗的电功率最小。 （1分）电路的总电阻为：R （1分）电路消耗的功率为：P4.41W （1分）说明：（1）计算题单位错误或不带单位扣1分； （2）用其它方法计算只要正确，同样给分。图18L1L2R1VAR3R2（05东城二模）50（4分）光敏电阻是一种薄膜电子器件，当没有光照射到电阻上时，光敏电阻在电路中相当于断路；当光的照射达到一定强度时，光敏电阻可以在电路中正常工作，并且对应的光敏电阻的阻值随着光源强度的增加而变小。下表是某种光敏电阻的阻值与光照射强度（单位是勒克斯）的关系。取三个完全相同的这种光敏电阻R1、R2、R3组成如图18所示的电路。灯L1标有“4V 4W”的字样，当以第一组强度照射R3，同时以第二组强度照射R1时，灯L1刚好正常发光；当以第一组强度同时照射R1、R3时，灯L1的实际功率为它额定功率的；求：（1）电源电压；（2）当以第一组强度照射R3，同时以第四组强度照射R2时，电流表的示数1A，灯L2刚好正常发光，计算灯L2的额定功率。第一组第二组第三组第四组光照射强度/勒克斯110-4210-4310-4410-4光敏电阻的阻值/欧RR3R1L1R3R1L1R3R2L2甲 乙 丙I额II实50（4分）对灯L1，由甲、乙图： （1分） =4 1A由甲、乙两图电路中的总电压相同得： I额I实（R1R3RL） = R =8（1分）由甲图得：UI额（RR/2RL1）16V（1分）由丙图得：UI（RR/4RL2） RL26 PL2I2 RL26W（1分）（05宣武二模）R1R2PS2S1S3LA图21（05丰台二模）51. 如图21所示的电路中，当灯泡L标有“8V 4W”字样，滑动变阻器最大的电阻值为R1，定值电阻R2的阻值为8，电源电压保持不变。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L正常发光；当S1、S2断开，S3闭合时，改变滑片P的位置，使滑动变阻器的阻值分别为R1和R1/4，在这两种情况下，滑动变阻器消耗的功率相等。求： （1）灯泡L正常发光时，电流表的示数；（2）滑动变阻器的最大电阻值。（5分）52.（5分）解：(1)当S1、S2、S3都闭合时，L与R2并联； 电源电压为：UU额8V通过灯泡的电流为：I额0.5A 灯泡的电阻为：通过R2的电流为：I2U/R2 = 8V/81A （1分）电流表的示数为：II额 I20.5A1A1.5A （1分） (2) 当S1、S2断开，S3闭合时，滑动变阻器与L串联，当滑动变阻器的阻值为R1时，其消耗的功率为：P1I12R1 当滑动变阻器阻值为R1/4时，其消耗的功率为：P1 = I2R1/4。根据：P1P1 得：I12R1I2R1/4 解得： （1分）又根据：I1 (R1 + RL) = I(R1/4 + RL) （1分）带入数据解得：R1162(R1/4 + RL) R1= 32 （1分）图22AVLS3R1R2S1S2（06东城一模）40如图22所示，电路中的总电压和灯L的电阻保持不变，当闭合开关S1，断开开关S2和S3时，灯L正常发光，电压表示数为6V；当闭合开关S1、S2，断开S3时，电流表示数为0.5A；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，电阻R1消耗的功率为0.3W，求：（1）灯L的额定功率；（2）电阻R2的阻值。40I串R1LLR2R1LILI并甲 乙 丙PL？0.5AU1U2PLPLP10.3WUUUU1ULU2解：由图甲： 由图乙：R并=12 R并=12（1分） RLR112（RLR1） 由图丙：PL=PL 得：UL2V U12P1R10.3R1（1分） 代入：R1RL2 代入整理得：RL212RL1600 （1分） 解得：RL20 RL8（舍去）由得：R130 由得：U13V U21V由： 得：R210（1分）1.8W（1分）11111VL1S1L2S2PL3S3R图19(06朝阳一模)41有三个额定电流相同的小灯泡，额定电压分别为1.5V、2.5V和3.8V。把它们接入图19所示电路中。当只闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片P至a点时，接入电路的灯泡正常发光，滑动变阻器的功率为Pa，电压表的示数是Ua；当闭合开关S2和S3，打开开关S1，调节滑动变阻器的滑片P至b点时，接入电路的灯泡正常发光，滑动变阻器的功率为Pb，电压表的示数是Ub6.5V；当闭合开关S2，打开开关S1和S3，调节滑动变阻器的滑片P至c点时，接入电路的灯泡也正常发光，滑动变阻器的功率为Pc，电压表的示数是Uc=5.0V。若电源电压保持不变，灯丝电阻不随温度改变，且UaUb。求:灯泡L1、L2和L3的额定电压电源电压PaPbPc （6分）41解：当只闭合开关S1时的等效电路如图1所示。当闭合开关S2和S3，打开开关S1时的等效电路如图2所示。Ra图1图2图3UaL1URbUb L2RcUUcL2L3U当闭合开关S2，打开开关S1和S3时的等效电路如图3所示。由串联电路电压关系，电源电压为U，得到UUb+ UL2 UUc+ UL2+ UL3 得到：UL3UbUc6.5V5.0V=1.5V由U = Ub+ UL2和U = Ua+ UL1 ，UaUb UL2UL1 UL13.8V UL22.5V灯L1的额定电压是3.8V，灯L2的额定电压是2.5V，灯L3的额定电压是1.5V。由式得到：U = Ub+ UL2=6.5V+2.5V =9V由式得到：Ua = U UL1=9V3.8V=5.2V三次灯都正常发光，三盏灯的额定电流都相同三次通过滑动变阻器的电流都相同，根据PIUPaPbPcIUaIUbIUcUaUbUc5.2V6.5V5.0V5265501分1分1分1分1分1分其他方法计算，只要正确同样给分。S1S2R2R1PLA图18（06丰台一模）42. 如图18所示，电源两端的电压保持不变,当闭合开关S2 , 断开开关S1时 , 灯L正常发光,电流表的示数为I1 ; 当闭合开关S 1 , 断开开关S2时 , 电流表的示数为I2 ,此时电阻R2 消耗的功率为16W, 且I1 : I2 =5:4 。（5分）(1) 求灯L的额定功率(2) 当开关S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片滑到最右端时，R1消耗的功率为20W,求：滑片滑到距左端处时,灯L消耗的电功率。R2R1R3V11V2S1AS2b图21（06朝阳二模）42定值电阻R1、R2和滑动变阻器R3接入如图21电路中，电源电压不变。当开关S1闭合，S2断开，R3滑片P位于a点时，电压表V1和V2的示数之比U1U221，电流表的示数I11A；R3滑片P位于b端时，电压表V1和V2的示数之比U1/U2/25。当开关S1断开，S2闭合，两个电压表V1和V2的示数之比U1/U2/31。通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片，使电路消耗的功率最小为4.5W。求：电源电压；定值电阻R1、R2的阻值；滑动变阻器的最大阻值。（6分）42R1RaUU1U2I1图1解：当开关S1闭合，S2断开，R3滑片P位于a点时的等效电路为图1所示，由U1U221，得到：R1Ra21根据欧姆定律，得到：I1U/（R1Ra）2U/3R11A R1RbUU1/U2/图2当开关S1闭合，S2断开，R3滑片P位于b端时的等效电路为图2所示，由U1/U2/25，得到：R1R2UU1/U2/图3R1Rb25，即Rb5 R1/2当开关S1断开，S2闭合的等效电路如图3所示，由U1/U2/31，得到：（R1R2）R231，即R2R1/2在可能得到的各种电路中，只有当开关S1、 S2都断开，并且滑动变阻器的滑片位于b端时，电路的总电阻最大，消耗的电功率最小，此时的等效电路如图4所示R1R2UI2图4RbPminU2/（R1R2Rb）4.5W 即：U2/（R1R1/25 R1/2）U2/4 R14.5W 由两式可得：U12V，R18R2R1/28/24滑动变阻器的最大阻值Rb5 R1/258/2201分1分1分1分1分1分（06宣武二模） 41. 如图20所示电路，电源两端电压U一定。当滑动变阻器R3的滑片在中点C时，1s内通过电阻丝R1横截面的电荷量为Q1，电压表V1的示数U18V，V2的示数为U2；当滑片移至B端时，2s内通过电阻丝R2横截面的电荷量为Q2，电压表V2的示数为U2。若Q1：Q22：3，U2：U214：15。 求：（1）电阻R2与RAB之比；（2）电源电压U。 41. 解：，又串联，（1分）；（1分）将代入，整理得：1分U一定，将和代入，整理得：1分串联，1分图23a VA1A2S1S2R2R1Lb （07东城一模）40如图23所示，电源电压保持不变，滑动变阻器最大值为R1=40，小灯泡的电阻为10且保持不变。当S1、S2 均闭合且滑片P 滑到a 端时，电流表 A1、 A2的示数之比为3:2；当S1、S2均断开且滑片P置于滑动变阻器中点时，小灯泡 L的功率为10W。求：（1）电阻R2 的阻值；（2）当S1、S2 均闭合且滑片P 在a端时，电压表的示数；（3）整个电路消耗的最小电功率。解:(1)当S 1、S 2均闭合且滑片P滑到a端时,小灯泡L短路, R 1、R 2并联 （2）当S 1、S 2均断开且滑片P置于变阻器中点时，小灯泡L和R 1串联P=I2RL I=电源电压U=I（RL+0.5RL）=30V当S 1、S 2均闭合且滑片P在a端时，电压表测电源电压电压表示数U示=30V（3）当S 1、S 2均断开且滑片P滑到端a时,电路总电阻最大，电路消耗电功最小。图27（07海淀一模）40课外小组的同学设计了一个电热器，工作电路如图27所示，其中电源两端电压不变，定值电阻R3起调控作用，R1、R2是加热电阻，且R1、R2不能同时工作。小组同学通过实验测得加热电阻R2单独工作时的热功率为90W。已知4R1R2，2R1R3，求：（1）这个电热器的加热电阻工作的最大热功率，并说明此时三个开关的状态？ （2）这个电热器的加热电阻工作的最小热功率，并说明此时三个开关的状态？ （1）由于加热电阻只能单独工作，加热电阻消耗的热功率最大只可能是R1或R2单独接在电路中时。设电源两端电压为U，当单独工作时，由题意可知加热电阻R2消耗的电功率为90W。当R1单独工作时，加热电阻消耗的功率为P1，由于电源电压不变，所以= ；加热器的加热电阻工作的最大热功率为P1=4P2=360W 11（2）当只闭合S2时，R2与R3串联，设：R2与R3串联时，电路消耗的总功率和R2消耗的功率分别为P23和P2；根据串联电路特点=P23= =60W，则P2=40W1电路中R1、R2分别单独工作时消耗的热功率都比R1、R2分别与R3串联消耗的热功率大，由于R1、R2不能同时工作，电热器的加热电阻消耗的功率最小的时候可能是R1与R3串联时R1消耗的热功率最小，或R2与R3串联时R2消耗的热功率最小。当只闭合S1时，R1与R3串联，设：R1与R3串联时，电路消耗的总功率和R1消耗的功率分别为P13和P1；由于2R1= R3根据串联电路特点=P13= =P1=120W，则P1=40W所以当只闭合S1或S2时，加热电阻消耗的最小热功率均为40 W。11R1图21S220VR3R2S1S2（07朝阳一模）39物理小组自制一个可以改变电功率的电热器。他们用三根阻值不相等的电阻丝R1、R2、和R3按图21连接起来，接入220V电源。已知R1R2R3，闭合电源开关S，通过S1和S2的开关控制，可以得到四种不同的电功率，知道最大的电功率是最小电功率的11倍。只闭合S1时流过电路的电流是2.2A，此时电功率是只闭合S2时电功率的2倍。求三根电阻丝的阻值。（5分）39解：只闭合S1和只闭合S2的等效电路分别如图1、图2所示220VR1220VR2图1 图2 根据欧姆定律I=U/R，R1=U/I1 =220V/2.2A =100根据P=U2/R，电源电压不变，由已知，只闭合S1的电功率P1和只闭合S2的电功率P2，P1 =2P2，得到：P1/ P2= R2/ R1，R2= R1 P1/ P2 =1002=200220VR1R3R2220VR1R3R2图3 图4 当开关都闭合时，电路达到最大电功率P大； 当开关都打开时，电路为最小电功率P小。最大电功率和最小电功率时的等效电路分别如图3、图4所示根据P=U2/R，电源电压不变，由已知，最大电功率P大和最小电功率P小，P大 =11P小，得到：P大/ P小= R串/ R并 ，R串= R1 R2R3， 1/R并=1/ R11/ R21/R3，（R1 R2R3）（1/ R11/ R21/R3）=P大/ P小=11，把R1=100，R2=200代入，解出R3=300，R3/=200/3（不合题意）。111 （07宣武一模）40如图22所示，电源两端电压保持不变，当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到A端时，电阻R2的电功率为P2，电流表的示数为I1 ；当开关S1断开、S2闭合时，电阻R2的电功率为P2，电流表的示数为I2 。已知I1:I22 :3 。求：（1）电阻R2的功率P2与P2的比值；（2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在C点时，变阻器接入电路的电阻为Rc，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1:U21:3，这时R2的功率为20W，Rc的电功率为5W。则滑片P在A端与滑片P到C点时，变阻器连入电路电阻RA与 Rc的比值；（3）电路通过不同的变化，消耗的最大功率与最小功率之比。图22.(请画出相关电路状态的等效电路图)（07东城二模）39如图28所示，小灯泡上标有“4V 1W”，滑动变阻器的阻值范围是024W，定值电阻R1=30W，电流表的量度范围是00.6A，电源电压不变。求：（1）小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是多少；LS1S2R1AP图28R（2）断开开关S1、S2，移动滑动变阻器的滑片P，使它连入电路的电阻为其总电阻的2/3时，小灯泡实际功率为额定功率的9/16，电源电压是多少；（3）闭合开关S1、S2，在移动滑动变阻器的滑片P的过程中，滑动变阻器上消耗的最小功率及允许消耗的最大功率分别是多少？39解: （1）小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流 （2）当S1、S2断开时，等效电路如图1 ， UL=3VLR图1UR接入电路的阻值为总阻值的2/3，R=16WRL和R串联，由UR=3V，U= UL+ UR=6V（3）当S1、S2闭合时，等效电路如图2 最小功率 R图2R1U通过定值电阻R1的电流I大小不变电流表允许通过的最大电流I为0.6A，通过滑动变阻器的最大电流I2=II=0.6A0.2A=0.4A滑动变阻器最大功率P2=UI2=6V0.4A=2.4W1分2分2分（07海淀二模）42如图23所示电路中，电源两端电压一定，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在a端时，电压表V1和电压表V2的示数分别为U1、U2，R1消耗的功率为10W；当滑动变阻器的滑片P在b端时，电压表V2的示数为U2。图23V2V1SR1R2R3ab已知：2 U1=3 U2，5 U2= 4 U2。求：（1）电阻阻值之比是多少？（2）滑片P在b端时R3消耗的功率是多少？42R1R2V1V2R2图6（1）闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在a端时，电路连接如图6所示，R1与R2串联，电压表V1测量R1与R2两端总电压（电源两端电压）U