初中物理电路典型题

第一题

甲乙

王老师向同学们展示了一只具有高、低温两挡调整功能的自制电加热器，其内部电路由电阻丝Ri、R2和开关¥三个元件倒成，如图甲所示,

两根耳阻丝允许通过的最大电流均为1A,只闭合52,电流表的示数为，•再闭合S|，电流表的示数变为，所用电源电压恒为6V,求：

(1)电阻隹Ri的阻值为多少？

(2)假设电源电压可调，闭合S］和S2后，为保证电路平安，求此电加热器允许消耗的最大电功率是多少？

(3)王老师指导小军仅利用原有元件对该电加热器的内部电路进展改装，要求改装后的电加热器须同时满意以下两个条件：

®备高、低温两挡调整功能；

碘6V电源电压下，用高温档给的水加热L4m，nV设电加热零消耗的电能全部转化为水的内能.请在图乙虚战框中画出内部改装电路图，井通过计算

说明.

答案

解:⑴由图甲可以知道,，通过用的电流/|=/并-,2=0.84A-0.24A=0.6A,

并联用路中总电压等于各支路两端电压，

可得/?.=—=—=10Q：

/10.64

(2)闭合S1和S2后,两电阻并联，

两电阻两端允许所加的最大电压：

=1Ax10Q=10V,U2=I2R2=1AX25Q=25V

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，电源的最大电压U最大=10V,

DR•R->5005鼓大10~.AU7

此电加热器允许消耗的最大电功率：/?«=—~-=——，=--------------=w=14lV

gR}+R27取人.50

T

⑶水汲取的热量：Q吸=cm^t=4.2x10'/℃)x0.1kgx7.2℃=3024J

因电加焦器消耗的电能全部转化为水的内能，

U2q2u26?

所以，由W=—/可得，高温档时的电阻：R=—1=——1=------X!4X605=10Q

RWQ吸3024

SiR>

即高温档时电路中的总电阻为ioa,低温档时电路中的总电阻大于ioa,改装电路可设计为两电阻申联，开关与并联，如下图:

答：(1)电阻丝R］的阻值为10Q;

(2)电加热器允许消耗的最大电功率为14W;

(3)电路图如上图所示.

解析

(1)依据题意可以知道，再闭合S|后，电流表的示数变大，说明原电路要么两电阻并联，要么开关S|与其中一个电阻并联，•假设开关S|与其中一个电阻

申联，依据欧姆定律求出S］闭合、断开时电路中总电阻，依据电阻的申联求出另一电阻的阻值，然后推断此种状况不行能；假设两电阻并联，依据并联电

路的县压特点和欧姆定律求出电路的总电阻，利用电阻的并联求出另一电阻的阻值，然后得出答案；

(2)闭合S］和S?后，两电阻并联，依据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压，依据并联电路的电压特点求出电源的电压，又知道电路的总电阻,

»U”

利用P=—求出此电加热器允许消耗的最大电功率;

R

U2

(3)知道水的质量和温度的改变量以及比热容，依据=cmAt求出水汲取的热量即为消耗的电能，又知道工作时间，依据W=——t求出高温

R

档时的电阻.

其次题

，电源电压为220V.问：

（1）要电吹风吹冷风,应闭合哪一个开关？（2）当只闭合开关S|时，流过电动机的电流为多大？

（3）当只闭合开关S1和S=时，电吹风消耗的总功率是多大？（4）将三个开关都闭合时，电吹风消耗的百功率为NO34W,电阻丝R,的阻值是多大？

答案

解：（1）要电吹风吹冷风，只要电动机工作即可，由电路图可以知道需只闭合开关S]；

（2）当只闭合开关时，只有电动机工作,

nrlITP、,WOW八一

依据P=U/可得，潦过电动机的电流：I=-=-------=0.5A

U220V

（3）当只闭合开关S|和S?时，电动机与电阻R1并联，并联电路中各支路两端的电压相等，

R.消耗的电功率:"匕丝”=484W

1飞100Q

电吹风消耗的电功率：0=%+6=110W+484W=594IV

（4）将三个开关都闭合时，电动机与两电阻并联，

22

R的电功率：A=%-P=1034VV-594W=4401V，电阻丝R,的阻值：R=—u=（v920V）=110Q

*[440Q

解析ID要电吹风吹冷风，只要电动机工作即可，由耳路图可以知道推断须要闭合的开关；

（2）当只闭合开关时，只有电动机工作，依据P=UI求出流过电动机的电流；

U2

（3）当只闭合开关S|和S?时，电动机与电阻并联，依据并联电路的电压特点和R]=—求出R|消耗的电功率，然后加上电动机消耗的电功率

叩为可吹风消耗的总功率；（4）将三个开关都闭合时，电动机与两电阻并联，总功率减去电动机与电阻R1消耗的电功率即为R）的电功率，依据

2

Un

P=—求出电阻性R、的阻值.

R-

第三题

如下图电路，电源两端电压U保持不变,闭合开关S。当开关.，闭合时,电路消耗的电功率为P,电压表匕、

匕的示数分别为q和^2；开关3断开时，电路消耗的电功率为PJ电压表匕、匕的示数分别为和％',

电阻&消耗的电功率为6W。电阻R1=2Q,a：UJ=3:2,u2t/'=15:16。那么以下推断正确的选项

是（）。

R1尺2

A：Ry-6Q,凡：&=1:5

B：&=10。,&2：&=3:5

c：Z=18W

D:P=27W,P：P'=3：l

答案：AC正确率：18%,易错项：B

解析：

此题考察欧姆定律及串联电路。

当开关加闭合时，&被短路，q和力分别为与和R?两端的电压，设此时电路中电流为工，那么

「"（％+&）=，，q=/内=,力=，2&。当开关。断开时,可为用'端的电压，为&'与&'串

联后的两端电压，设此时电路中电流为广，那么产=/'2（凡+&+6），U；=/；RM=/'2（%+为），

得储：U'=—=3:2tU,：U；=—电—=15:16,&=2。又

11/1/?2/〈&+%）R%3

a+N=I禺+1此=u'i+u'2=v8+々（6+a）,得旦=,，又N=2。，得用=10C,R.=6Q0

/（4+&）=/'国+4+&）R,5■

再由/«=6W,可得L=1A,故，从而可求出U=18W,P=27W,P，=18W,故A、C正确。

故此题答案为A、C°

第四题

如下图电路，电源电压不变，&的阻值为10Q,闭合开关s，滑动变阻器的滑

片滑到b点，电压表V,和匕的示数之比为5:7,4与R消耗的功率之和是/?,消耗功率的4倍，求:

(1)通过R1与R2的电流之比.

(2)滑动变阻器的最大阻值Rab.

(3)滑动变阻器滑片P在a、b两点时，与消耗的功率之比.

答案

与与员2串联，通过飞、%的电流相等，即，=1=1

I■>

(2)K：匕=5:7，且U=1R,

U\+U?&+&10C+&_5

即20C+76=56出

见与R消耗的功率之和是用消耗功率的4倍，且P=尸氏，

>+%_R@b+&_&b+R?_A

6一6_10Q一

即为+R«b=40。可得：&=15。％,=25c

(3)当滑片移动到b点时，叫消耗的功率，《=/:用=(G―1)2%

/?)+/?2+Rah

当滑片移动到a点时，等效电路图如下图：

%消耗的功率疗=凡=(-^―)2

片+用

所以《==(1J)2=4

答:(1)通过与与&的电流之比为1：1.

(2)滑动变阻器的最大阻值为25c.

(3)滑动变阻器滑片P在a、b两点时，叫消耗的功率之比为4:1.

解析：

(1)先画出闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑到b点时电路的等效电路图；依据串联电路的电流特点可以知道

通过R|与投2的电流之比.

(2)由等效电路图可以知道，与、&与R&串联，电压表匕测与、R2的电压，匕测与与R帅的电压；依据电

压表的示数和欧姆定律得出三电阻之间的关系，依据尸=尸农与6与R消耗的功率之和和打消耗的功率关

系再得出三电阻之间的关系,联立等式求出&和R2的阻值.

(3)画出滑动变阻器滑片P在a、b两点时的等效电路图，依据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的

电流，