初中物理电路典型题

第一题
王老师向同学们展示了一只具有高、低温两挡调节功能的自制电加热器,其内部电路由电阻丝1R 、2R 和开关 1S 三个元件组成,如图甲所示,两根电阻丝允许通过的最大电流均为1A,只闭合 2S ,电流表的示数为 0.24A;再闭合1S ,电流表的示数变为 0.84A,所用电源电压恒为6V,求: (1)电阻丝1R 的阻值为多少?
(2)若电源电压可调,闭合 1S 和2S 后,为保证电路安全,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行改装,要求改装后的电加热器须同时满足下列两个条件: ①具备高、低温两挡调节功能;
②在6V 电源电压下,用高温档给 0.1Kg 的水加热 14min,可使水温升高7.2℃,设电加热器消耗的电能全部转化为水的内能.请在图乙虚线框中画出内部改装电路图,并通过计算说明.
答案
(1)根据题意可以知道,再闭合1S 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1S 与其中一个电阻并联;若开关1S 与其中一个电阻串联,根据欧姆定律求出1S 闭合、断开时电路中总电阻,根据电阻的串联求出另一电阻的阻值,然后判断此种情况不可能;若两电阻并联,根据并联电路的电
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1S 和2S 后,两电阻并联,根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压,根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,
时的电阻.
第二题
某校科技活动小组设计了一个多功能电吹风,其工作电路如图所示.电动机M 的额定功率为110W,
电阻丝1R 的电阻为Ω100,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1S 时,流过电动机的电流为多大?
(3)当只闭合开关1S 和2S 时,电吹风消耗的总功率是多大?(4)将三个开关都闭合时,电吹风消耗的总功率为1034W,电阻丝2R 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1S ; (3)当只闭合开关1S 和2S 时,电动机与电阻1R 并联,并联电路中各支路两端的电压相等,
电吹风消耗的电功率:W W W P P P
M 5944841101=+=+=
(4)将三个开关都闭合时,电动机与两电阻并联,
解析(1)要电吹风吹冷风,只要电动机工作即可,由电路图可以知道判断需要闭合的开关; (2)当只闭合开关1S 时,只有电动机工作,根据UI P
=求出流过电动机的电流;
求出电阻丝2R 的阻值.
第三题
如图所示电路，电源两端电压U 保持不变，闭合开关S 。

当开关1S 闭合时，电路消耗的电功率为P ，电压表1V 、
2V 的示数分别为1U 和2U ；开关1S 断开时，电路消耗的电功率为P ’，电压表1V 、
2V 的示数分别为'1U 和'2U ，电阻3R 消耗的电功率为6W 。

已知电阻Ω=21R ，2:3'11=U U ：，16:15'22=U U ：。

则下列判断正确的是（ ）。

A: 5:1:,6213=Ω=R R R B: 5:3:,10322=Ω=R R R C: U=18V.P ’=18W D: P=27W,1:3':=P P
答案：AC 正确率: 18%, 易错项: B 解析:
本题考查欧姆定律及串联电路。

当开关1S 闭合时，3R 被短路，1U 和2U 分别为1R 和2R 两端的电压，设此时电路中电流为I ，则
=+=)(212R R I P ，，222111,R I U R I U ===。

当开关1S 断开时，'1U 为'1R 端的电压，'2U 为'2R 与'3R 串
联后的两端电压，设此时电路中电流为I ’，则)(''3212
R R R I P ++=，)('',''3222111R R I U R I U +==，得
)
(')()(''''321213221121221121R R R I R R I R R I R I U U R I R I U U ++=+++=+=+=+，得
5
1
21=R R ，又Ω=21R ，得Ω=102R ，Ω=63R 。

再由W R I 6'3=，可得I ’=1A ，故I=1.5A ，从而可求出U=18W ，P=27W ，P ’=18W ，故A 、C 正确。

故本题答案为A 、C 。

第四题
如图所示电路,电源电压不变,1R 的阻值为Ω10,闭合开关S,滑动变阻器的
滑片滑到b 点,电压表1V 和2V 的示数之比为5:7,2R 与R 消耗的功率之和是1R 消耗功率的4倍,求： (1)通过1R 与2R 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,1R 消耗的功率之比. 答案
解:(1)闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑到b 点时,等效电路图如图所示:
(2)7:5:21=V V ,且U=IR,
即ab R R 57202=+Ω
2R 与R 消耗的功率之和是1R 消耗功率的4倍,且R I P 2=,
即Ω=+402ab R R 可得:Ω=Ω=25152ab R R
当滑片移动到a 点时,等效电路图如图所示:
答:(1)通过1R 与2R 的电流之比为1:1. (2)滑动变阻器的最大阻值为Ω25.
(3)滑动变阻器滑片P 在a 、b 两点时,1R 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;根据串联电路的电流特点可以知道通过1R 与2R 的电流之比.
(2)由等效电路图可以知道,1R 、2R 与ab R 串联,电压表1V 测1R 、2R 的电压,2V 测1R 与ab R 的电压;根据电压表的示数和欧姆定律得出三电阻之间的关系,根据R I P 2
=与2R 与R 消耗的功率之和和1R 消耗的功率关系再得出三电阻之间的关系,联立等式求出2R 和ab R 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,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据R I P 2
=得出1R 消耗的功率,进一步求出它们的比值.
第五题
在如图所示的电路中，电源电压U恒定不变，当S闭合时R 1消耗的电功率为9 W，当S断开时R 1消耗的电功率为4 W，求：
(1)电阻R1与R2的比值是多大？
(2)S断开时，电阻R2消耗的电功率是多少？
(3)S闭合与断开时，流过电阻R1的电流之比是多少？
答案： (1)2∶1; (2) 2 W; (3)3∶2.
解析:S闭合时，只有R 1接入电路，P=I 2R 1=( ) 2R 1=9 W
S断开时，R1、R2串联在电路中，P′=I2R1=()2R1=4 W
所以(R1+R2)∶R1=3∶2，R1∶R2=2∶1
因为P=I2R，所以串联电路中P与R成正比，所以S断开时R2消耗的电功率P2=P1/2=2 W
又I=U/R，所以S闭合与断开时流过R1的电流与电阻成反比，为3∶2.
在同一个电路中不同的电阻的比例：U1:U2=R1:R2=P1:P2
同一个电阻在不同的电路中的比例：U1:U2=。