中考物理电学压轴题精选(含答案)

电学压轴题

3 如图31所示，电源两端的电压保持不变，滑动变阻器的最大电阻R ab =12Ω，当开关S 1闭

合，S 2断开，滑片P 滑到b 端时，电压表的示数为U 1，灯L 消耗的功率是其额定功率的9

1

；

当开关S 1、S 2同时闭合，滑片P 滑到a 端时，电流表的示数为2A ，此时电阻R 0的电功率为12W ，电压表的示数为U 2，且U 2∶U 1=2∶1，求：

（1）当开关S1、S2同时闭合，滑片P 滑到a 端时，电压表的示数； （2）灯L 的额定功率．

4 如图24所示，电路中电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R ３。将滑动变阻器的滑片P 置于A 端，只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2；将滑动变阻器的滑片P 置于B 端，仍只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U1′，电压表V2的示数为U2′，R1消耗的电功率为0.72W 。已知U1：U1′= 4：7，U2：U2′= 2：1，R2=12 。 （1）求R1的阻值；

（2）当滑动变阻器的滑片P 置于B 端时，闭合开关S1、S2、S3，通 过计算说明电流表能否

使用0-3A 这一量程进行测量。

a b A

S 2 图31 S 1 R 0

L

R

P

5 如图30所示电路电源两端电压保持不变，灯L标有“6V 6W”字样。只断开开关S1时，电压表的示数为U；只闭合S1时，电流表的示数为I；开关全断开时，电压表的示数为U '，电流表的示数为I '，灯L的实际功率为1.5W。已知U∶U '＝7∶5，I∶I '＝2∶1。不考虑灯丝电阻RL的变化。求：定值电阻R2的电阻值和电路消耗的最大功率。

6 如图24所示电路，灯L1和L2分别标有“6V 0.2A”和“2V 0.2A ”。电源电压及灯丝电阻保持不变。当开关S1、S2、S3闭合，S4打开时，灯L1恰能正常发光。当开关S1、S2、S4闭合，S3打开，滑动变阻器的滑片P位于a点时，灯L1也能正常发光；滑动变阻器的滑片P位于b点时，灯L1的功率是额定功率的1/4；当开关S1、S3闭合，S2、S4打开时，灯L1的功率是额定功率的16/25。求：

（1）电源电压

（2）电阻R2的阻值

（3）滑动变阻器滑片P位于a点和b点时接入电路的电阻阻值

（4）电流表在以上状态中的最大电流和最小电流

S1

A

L2

L1

S2

P

S3

R1

R2

S4

图25

7（08宣武一模）如图25所示的电路实物连接示意图中，电源两端电压不变，灯电阻不变。滑动变阻器的最大阻值为R1。当滑动变阻器的滑片P 在B 端，只闭合S2时，电压表V1示数为U1，电流表示数为I1；滑片P 在B 端，开关都断开时，电压表V2示数为U2，滑动变阻器的功率P1=2W ；当滑片在A 端，只闭合S1时，灯泡正常发光，电流表的示数为I3。已知U1∶U2=5∶3，I1∶I3=2∶3；电阻R2=9Ω。求： （1）灯的额定功率PL0； （2）电源电压U ；

（3）电源不发生短路的情况下，通过不同变化，电路消耗的最大功率Pmax 。 （请画出相关电路状态的等效电路图）

8（08石景山二模）如图23所示，电路中的总电压和灯L 的电阻保持不变，两电阻左为R2，右为R1，电阻R2的阻值为10 。当闭合开关S1，断开开关S2和S3时，灯L 正常发光，电流表示数为I ；当闭合开关S1、S2，断开S3时，电流表示数为I’，且I:I’=3:5；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9

1

，电阻

R1消耗的功率为0.3W ，求： （1）灯L 的额定功率； （2）电源电压。

图23

A

V

L

S 3

S 1

S 2

答案

＜答案＞（第一题略）2.（1）1Ω（2）30W 图略（3）0.6Ω（4）1.67A

＜答案＞ 3.（1）当开关S 1闭合，S 2断开，滑片P 滑到b 端时，等效电路如图甲所示，当

开关S 1、S 2

同时闭合，滑片P 滑到a 端时，等效电路如图乙所示，

根据题意，由图甲可得，)(1

L ab ab

R R R U U +=

① 由图乙可得，)(2

22ab

R R U I U P -

= ② 将①②联立，且将U 2∶U 1=2∶1，R ab =12Ω，I =2A ，P R 2=12W 代入，解得U = U 2=12V R L =12Ω

（2）当开关S 1闭合，S 2断开，滑片P 滑到b 端时，灯L 消耗的功率P L /=9

1

P L ，则

I L /=3

1

I L ，

I L =3 I L /=3×

L

ab R R U

+=1.5A ，P L =I 2 R L =27W

＜答案＞ 4.将滑片P 置于变阻器的A 端，只闭合开关S 1时，等效电路如图1所示；

将滑片P 置于变阻器的B 端，只闭合开关S 1时，等效电路如图2所示； 开关S 1、S 2、S 3都闭合时，等效电路如图3所示。

（1）由图1、图2得：I I '

= 2

2U U '= 1

2

由2

1U U '=

=

+'）（311R R I IR 74 ，得5

2

31=R R

由于电源电压不变，有：I I '

=2213

21=+++R R R R R ，得3221=R R ，所以R 1=2R 2/3=8Ω

（2）滑动变阻器的最大阻值为R 3=12

5

R =20Ω，由P 1′= I ′2 R 1 得I ′=0.3A

所以电源电压 U

总

= I ′(R 1+ R 2+ R 3)=12V ，图3中 I 1=1

R U 总=1.5A ；

I 3=3

R U 总=0.6A

通过电流表的电流为I 1+I 3=2.1A ，没有超过电流表的量程，可以使用。

＜答案＞ 5.只断开S 1、只闭合S 1和开关都断开时电路连接分别如下（甲）、（乙） 和（丙）

图所示。

灯丝电阻不变，R L ＝L L P U 2＝W

6V

6V 6?＝6Ω

在（乙）、（丙）两图中，电源电压不变，

I I

'

＝221R R R R R L L +++＝12

R 1＝R L +R 2 在丙图中，

U U

'

＝L L R R R R R +++121＝L L R R R R 22222++＝57

R 2＝3

4

R L ＝3

4×6Ω＝8Ω 所以R 1＝R L ＋R 2＝6Ω＋8Ω＝14Ω

I '＝

L

L

R P '＝Ω6W 5.1＝0.5A

U ＝I '( R 1＋R L ＋R 2)＝0.5A×(14Ω＋6Ω＋8Ω)＝14V

只断开开关S 2时（电阻R 2单独接入电路时），电路消耗电功率最大

P 2＝22R U ＝Ω

?8V 14V 14＝24.5W

＜答案＞ 6.由I ＝U / R ，灯L 1和灯L 2的灯丝阻值分别为： R L1 ＝U 1额定/I 1额定 ＝6V/0.2A =30Ω R L2 =U 2额定/I 2额定 ＝2V/0.2A =10Ω 当开关S 1、S 2、S 3闭合，S 4打开时，

L 1

R 2

U

等效电路如图1所示 由已知和欧姆定律可得： U ＝ I 1额定（R L1 ＋R 2） ①

当开关S 1、S 2、S 4闭合，S 3打开，滑动

变阻器的滑片P 位于a 点时和滑动变阻

器的滑片P 位于b 点时，等效电路如图2

和图3所示

由已知和欧姆定律可得： U ＝ I 1额定（R L1 ＋R a ） ② U ＝ I b （R L1 ＋R b ） ③

由P ＝I 2/R ，灯丝电阻不变，得: P 额定/P b ＝I 1额定2/ I b 2

I b 2 ＝ P b ·I 1额定2/ P 额定＝（P 额定/4）·（0.2A ）2/ P 额定＝0.01A 2 I b ＝0.1A

当开关S 1、S 3闭合，S 2、S 4打开时，等效电路如图4所示 由已知和欧姆定律可得：

U ＝ I 4（R L1 ＋R L2＋R 2） ④ 由P ＝I 2/R ，灯丝电阻不变， 得P 额定/P 4 = I 1额定2/ I 42 I 42 ＝ P 4·I 1额定2

/ P 额定

＝（ 16P 额定/25）·（0.2A ）2/ P 额定 ＝16×0.04/25A 2 I 4 ＝0.16A 由①④式得：

I 1额定（R L1 ＋R 2）＝ I 4（R L1 ＋R L2＋R 2）

0.2A×(30Ω＋R 2) ＝0.16A×(30Ω＋10Ω＋R 2)，解出：R 2 ＝10Ω U ＝ I 1额定（R L1 ＋R 2）＝0.2A×(30Ω＋10Ω) ＝8V 由①②可得：

I 1额定（R L1 ＋R 2）＝ I 1额定（R L1 ＋R a ） R a = R 2 ＝10Ω 由②③可得：I 1额定（R L1 ＋R a ）= I b （R L1 ＋R b ）

0.2A×(30Ω＋10Ω) =0.1A×(30Ω＋R b )， 解出： R b ＝50Ω 当开关S 1、S 2、S 3闭合，S 4打开时，电流表通过电流最小为0

当开关S 1、S 2、S 4闭合，S 3打开，滑动变阻器的滑片P 位于a 点时，电流表通过电流为0.2A ；滑动变阻器的滑片P 位于b 点时，电流表通过电流为0.1A 当开关S 1、S 3闭合，S 2、S 4打开时，电流表通过电流为0.16A

所以，当开关S 1、S 2、S 4闭合，S 3打开，滑动变阻器的滑片P 位于a 点时，电流表通过电流最大为0.2A 。

＜答案＞ 7.（1）当滑片P 在B 端，只闭合S2时，电路如图（4）甲所示；当滑片P 在B

端，且S1、

S2都断开时，电路如图（4）乙所示；当滑片P 在A 端，只闭合S1时，电路如图（4）丙所示。

∵U 1=U 总 ∴U １/U ２＝U 总 /U ２＝5/3

I b L 1 U

R b 图3

L 1 L 2 I 4 R 2

图4 U

图（4）

∴U总/U′１＝5/2＝(R１＋R２＋RＬ) / R1------------①

∴P总/ P1＝U总/ U1＝5 / 2

∴P总＝5P1/2 ＝5 ×２Ｗ/2 ＝5Ｗ

由甲、乙图可知U总一定，

则：I1 / I3 ＝2/3 ＝R L/ (R1＋R2)

∴RＬ/(R１＋R２＋RＬ) ＝ 2/5 -------------------②

∴由①、②式得：RＬ＝R1＝２R2＝18Ω，

∴PＬ＝2 P总/5＝2× 5Ｗ/ 5 ＝2Ｗ

由丙、乙图可知：灯的电阻R

L

一定，∵U总/U L＝5/2

∴P L0 /P L＝(U总 / U L)2

∴P L0＝25P L /4 ＝25×2W / 4 = 12.5W

（2）∵U＝U L0＝√P L0·R L ＝√12.5W×18Ω =15V

（3）当P在A端，只闭合S2时，电路中电阻值最小，电路如图丁所示：∴P max=U 2 /Ｒ2＝(15V)2 / 9Ω = 25W

＜答案＞ 8. 如图所示

由图甲、乙：∵

5

3

=

=

'

L

R

R

I

I并

∴

2

3

1=

L

R

R

由图丙：∵

2

3

1

1=

=

L

L

R

R

P

P

’

‘

∴W

P

P

L

2.0

3

2

1

=

=’

‘

∴W

W

P

P

L

L

8.1

2.0

9

9=

?

=

=‘

又∵

9

1

'

=

L

L

P

P

∴

3

1

'

=

U

U

L

∴

2

1

3

1

R

R

R

U

R

U

L

L

+

+

=代入得：R L=20Ω

∴U=V

W

R

P

L

L

6

20

8.1=

Ω

?

=