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        1. 如圖所示的電路中,電源兩端的電壓和燈泡的電阻均保持不變。當(dāng)只閉合開關(guān)S和S1時(shí),燈L1正常發(fā)光,電流表A的示數(shù)為I1,電壓表V1的示數(shù)為U1,電壓表V2的示數(shù)為U2,電阻R3消耗的電功率為P3 ;當(dāng)只閉合開關(guān)S和S2時(shí),電流表A的示數(shù)為I2,電壓表V1的示數(shù)為U1¢,電阻R4消耗的電功率為P4 。已知:3U1=2U2,U1=2U1¢,P3=2W,P4=2.5W。求:

          (1)電流I1與I2的比值;
          (2)電阻R3與R4之比;
          (3)燈L1的額定電功率P1
          (4)通過開關(guān)的斷開或閉合,電路處于不同狀態(tài)。在電路的各工作狀態(tài)中,所消耗的最大電功率Pmax與最小電功率Pmin的比值。

          解析試題分析:先畫出三種情況的等效電路圖;
          (1)由甲乙兩圖中電壓表V1的示數(shù)關(guān)系和歐姆定律求出兩電流之間的關(guān)系;
          (2)根據(jù)甲乙兩圖中電阻R3、R4消耗的電功率和P=I2R,以及電流關(guān)系求出電阻R3與R4之比;
          (3)先根據(jù)甲乙兩圖中的電流關(guān)系和電源的電壓不變并結(jié)合歐姆定律表示出電阻關(guān)系,再由甲圖兩電壓表的示數(shù)關(guān)系和歐姆定律表示出電阻關(guān)系,聯(lián)立方程得出RL1、R3之間的關(guān)系,進(jìn)一步根據(jù)P=I2R求出燈L1的額定電功率;
          (4)根據(jù)可知,當(dāng)開關(guān)S、S1、S2和S3全閉合時(shí),R3與R4并聯(lián),此時(shí)電路的電阻最小,總功率最大;當(dāng)只閉合開關(guān)S和S2時(shí),L1、L2與R4串聯(lián),此時(shí)電路中電阻最大,總功率最小;分別求出兩種情況下的總電阻,利用求出比值關(guān)系.
          解:當(dāng)只閉合開關(guān)S和S1時(shí),等效電路如圖甲所示;
          當(dāng)只閉合開關(guān)S和S2時(shí),等效電路如圖乙所示;
          當(dāng)開關(guān)S、S1、S2和S3全閉合時(shí),等效電路如圖丙所示;
          等效電路圖   
          (1)由甲、乙兩圖得:
                解得 ①         
          電源兩端電壓U不變,          
          (2)由甲、乙兩圖得:      ③
          由①式③式解得:        ④     
          (3)在甲圖中:  
           解得:     ⑤                                                                   
          由②式④式和⑤式解得:   RL1=R3
          在甲圖中:燈L1正常發(fā)光: P1P3=2W      
          (4)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2和S3全閉合時(shí),電路如圖丙,R3與R4并聯(lián),電路消耗電功率最大為Pmax;
          當(dāng)只閉合開關(guān)S和S2時(shí),電路如圖乙,L1、L2與R4串聯(lián),電路消耗電功率最小為Pmin。
          在丙圖中,R==R3
          在乙圖中,R==8 R3
          在丙、乙兩圖中,電源電壓相等: 

          考點(diǎn):此題考查的是歐姆定律的應(yīng)用和電功率的計(jì)算。
          點(diǎn)評(píng):本題目難度較大,需要學(xué)生先化簡(jiǎn)電路圖,就開關(guān)斷開閉合時(shí)畫出合適的電路圖,并且結(jié)合歐姆定律、電功率公式及其相關(guān)的比例關(guān)系,利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決相關(guān)知識(shí)點(diǎn).

          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:初中物理 來源: 題型:

          在如圖所示的電路中,用電壓表、電流表測(cè)電阻Rx的阻值:
          (1)將實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)畫完整.
          精英家教網(wǎng)
          (2)當(dāng)滑片移到某一位置時(shí),電壓表、電流表的示數(shù)如圖所示,則Rx的阻值為
           
          Ω;
          精英家教網(wǎng)
          (3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中,不小心將滑動(dòng)變阻器損壞(不能使用)了,一時(shí)又找不到其他變阻器.如果不用滑動(dòng)變阻器,可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響是
           

          你能否利用身邊的物品代替滑動(dòng)變阻器完成該實(shí)驗(yàn),說出你的做法:
           

          (4)在測(cè)出電阻值后,該同學(xué)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)--研究導(dǎo)體中電流跟電阻的關(guān)系(滑動(dòng)變阻器完好).他觀察電表指針在某一合適的位置,取下Rx,換上另一較大電阻R0,下一步的操作是
           
          ,目的是
           

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          科目:初中物理 來源: 題型:

          (2013?順義區(qū)一模)在如圖所示的電路中,電源兩端電壓不變.當(dāng)只閉合開關(guān)S1且滑動(dòng)變阻器R3接入電路電阻值最大時(shí),電壓表的示數(shù)為3.6V,滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為1.44W,電阻R1消耗的電功率為P1.當(dāng)只閉合開關(guān)S2且滑動(dòng)變阻器R3的滑片P在中點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)為4.5V,電阻R2消耗的電功率為P2.若P1:P2=8:15,則電阻R2在1min40s內(nèi)所消耗的電能為
          270
          270
          J.

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          科目:初中物理 來源: 題型:

          如圖所示的電路中,電源電壓為12伏,S斷開時(shí),A2表的示數(shù)為0.3安;S閉合時(shí),A2表的示數(shù)為0.4安,這時(shí)A1表的示數(shù)為
          0.4
          0.4
          安,L1中的電流為
          0
          0
          安,L1的電阻值為
          10
          10
          歐.

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          科目:初中物理 來源: 題型:

          精英家教網(wǎng)在如圖所示的電路中,電源電壓為20伏不變,當(dāng)S閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片由左向右滑動(dòng)時(shí),三個(gè)電表示數(shù)的變化情況是( 。

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          科目:初中物理 來源:2013年山東省臨沂市高級(jí)中等學(xué)校招生考試物理 題型:013

          如圖所示的電路中.電飯電壓保持不變,閉合開關(guān)S后

          [  ]

          A.電壓表的示數(shù)變大

          B.電流表的示數(shù)變大

          C.電路中的總電阻變大

          D.電路消耗的總功率變小

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          同步練習(xí)冊(cè)答案