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1、1如图 23 所示电路 ,电源两端电压为12V 且保持不变 ,灯丝电阻也不变。灯L1与灯 L2电阻之比3:1:21RR,将开关S、S1闭合时 ,3R消耗的功率为1W,电压表的示数为1U，电路消耗的总功率为P总;将开关 S、 S2闭合时 ,4R消耗的功率为4W,电压表的示数为1U,电路消耗的总功率为总P。112UU。请你解决下面问题: （1）画出图23 的等效电路图; （2）求灯 L1的电阻值 ; （3）求 P总与总P之比。解：（ 1）等效电路图如图所示2 分（2）当开关S、S1闭合时 ,如图所示三用电器串联323213)(RRRRUP=1W13211RRRRUU当开关 S、S2闭合时 ,如图所
2、示两用电器串联42414)(RRRUP=4WR 4 R 3 S1 图 23 S2 SL2 L 1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 18 页1141RRRUU112UU2 分将数值带入以上公式，可解得R1=8，1 分R2=24，R3=16，R4=16（两式1 分，两式1 分，算出电阻R1的值 1 分（3）当开关S、S1闭合时 ,电路消耗的总功率与开关S、S2闭合时电路消耗的总功率之比：总总PP= 22总总RURU= 2148241 分2小阳同学在科技月制作了一个多档位电热器模型。为了分析接入电路的电阻对电热器的电功率的影响
3、，他将电表接入电路中，其电路如图23 所示，电源两端电压不变，R1=30。当开关 S 闭合， S1、S2断开时，电压表示数为U1，当 S、S1、S2都闭合时，电压表示数为U2，已知 U1 U2=38；两种状态时，R2消耗的功率最大值P大和最小值P小之比为 41；R3的最小功率为0.9W。请你帮小阳完成下列问题。画出上述两个状态的等效电路图；计算电阻R2的阻值；计算电源两端的电压；计算这个电热器模型中间两个挡位的功率分别是多少；计算电流表的最大示数是多少。（7 分）图 23 S2 A R1 R2 R3 SS1 V 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - -
4、 - -第 2 页，共 18 页解：两个状态的等效电路图：当开关S 闭合， S1、S2断开时，三电阻串联，各电阻消耗功率最小，三个开关都闭合时，三电阻并联，各电阻消耗功率最大，U2=UR1一定，UUII11=83R2一定，大小PPII22=41，2II=21并联时，1221RRII2I3821III3412RRR2=34R1=34 30=40串联时，13211URRRRU=38R3=33R-5R21=3403-305=10I =31R串P=109W.0=0.3A U=I（R1+ R2+ R3） =0.3A（30+40+10）=24V 这个电热器模型中间两个挡位的功率WVRUP2.1930242
5、121WVRUP6 .5710242323 I1=38I =38 0.3A=0.8A ；I2=2I =2 0.3A=0.6A 电流表最大示数为I1+I2=0.8A+0.6A=1.4A 注：其他解法正确，可相应给分R2R1R3IUU1I1I2I3IR1R2R3U精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 18 页3如图 25 所示电路，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，R3的电功率为P3，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，R3的电功率为P3，电流表的示数为I2。已知P3:P3
6、= 9 : 25，（1）求电流表的示数I1与I2的比值。（2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在中间某位置C 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:U2=3: 2，Rc的电功率为 10，这时R3的电功率为P。通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片，会形成不同的电路，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3: 1。 求R3的电功率P。3 解: (1) 当开关S1闭合、S2断开，变阻器的滑片移到B端时，等效电路如图甲所示；当开关S1断开、S2闭合时，等效电路如图乙所示。25932232133RIRIPP5321II（2）当开关
7、S1、S2都断开，变阻器的滑片在C点时，等效电路如图丙所示。2321UU23113CRRRR3R1+3 RC = 2R+2R12R= R1+3 RC电源两端电压一定，在甲、乙电路中，根据U=IRI1（R+RB）= I2（R+R1）3RB= 2R+5R1电路消耗功率最大应为开关S1、S2都闭合，只有R3接入。消耗功率最小应为R3、R1、滑动变阻器RB全部串联接入电路。电路总电压U一定精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 18 页最小最大PPBRRRURU1323213313RRRRB2R3 = R1+RB. 根据式，可得：R32
8、RC在丙电路中，电流一定，123CCRRPPP= 2PC = 2 10 = 20 4如图 24 所示，电源两端的电压保持不变，滑动变阻器的最大电阻Rab=12 ，当开关S1闭合， S2断开，滑片P 滑到 b 端时，电压表的示数为U1，灯 L 消耗的功率是其额定功率的91；当开关S1、S2同时闭合，滑片P 滑到 a 端时，电流表的示数为2A，此时电阻R0的电功率为 12W，电压表的示数为U2，且 U2U1=21，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。（1）当开关 S1闭合，S2断开，滑片 P 滑到 b 端时，等效电路如图甲所示，当开
9、关 S1、S2 同时闭合，滑片P 滑到 a 端时，等效电路如图乙所示， 1 分图 24 - + Rab L I U U1 Rab R0 U2U 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 18 页2111022211211122121216(6 )31129271abLabLLababLabLLLLeLRRUUUURUURRPUIRUUWAUUVUUVUVPWRPPW分分分分分解法二：根据题意，由图甲可得，)(1LababRRRUU由图乙可得，)(222abRRUIUP将联立，且将U2U1=21，Rab=12，I=2A，PR2=12
10、W 代入，解得U= U2=12V RL=12 （ 2）当开关 S1闭合， S2断开， 滑片 P 滑到 b 端时， 灯 L 消耗的功率PL/=91PL，则 IL/=31IL，IL=3 IL/=3LabRRU=1.5A ，PL=I2 RL=27W 5. 如图 19 所示电路电源两端电压恒定，定值电阻R1 15，忽略灯丝电阻值RL随温度的变化。只断开开关S3时，电流表的示数为I；只闭合开关S2时，电压表示数为U1，电流表的示数为I10.4A ；只断开开关S1，并把电阻箱R2接入电路的电阻值调整为原来的一半时，电压表的示数为U2，电流表的示数为I2。若U1U2710，II221。求： （1）灯泡L的电
11、阻；（2）在上面的三个电路状态中，电路消耗的最大电功率。图 19 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 18 页解：只断开关S3，电流表的示数为I，等效电路如图7甲所示；只闭合开关S2，电流表的示数为I1，等效电路如图7 乙所示；只断开开关S1，电阻箱接入电路的电阻为原来的一半，等效电路如图7 丙所示甲乙丙21UU=107即UU1=107图乙中UUL=103；LRRR21=37 1分又2II=12LRRR2121=12则得：212121RRRR=67；则22211515RR=67；R2=6 1 分将 R2=6代入式得： RL=
12、9 2 分由图乙： UI ( R1R2RL)0.4A (1569)12V 1 分（2）根据 P=RU2电路中总电压不变，所以当电路中电阻最小时，电功率最大由甲、乙、两三图分析，图甲电功率最大P=RU2=9122V）（=16W 2 分6在如图23 所示的电路中，电源两端的电压保持不变。当只闭合开关S 和 S1时，灯L1正常发光，电压表V1的示数 U1与电压表V2的示数 U2之比 U1：U2=2：3，电阻 R3消耗的电功率 P3=2W； 当只闭合开关S和 S2时， 电压表 V1的示数为 U1，且 U1：U1=2：1，电阻R4消耗的电功率P4=2.5W。不计灯丝电阻随温度的变化，求：（ 1）在上述变
13、化中，电流表前、后两次示数之比；（ 2）灯 L1的额定电功率；（ 3）当所有开关全部闭合时，电路消耗的总功率。UR1R2UIU1R1R2UI2 RLI1 RL图 23V2 V1 L1 L2 R3 R4 SS3 S1 S2 A精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 18 页解：（ 1）设电源两端的电压为U，灯 L1和 L2的电阻分别为R1和 R2。当只闭合开关S、S1时，电路如图1 所示，此时电路中的电流为 I1；当只闭合开关S、S2时，电路如图2 所示，此时电路中的电流为I2。比较图1 和图2，因R2的电阻不变，根据欧姆定律有U
14、1=I1R2，U1=I2R2，所以电流表前、后两次示数之比121121UUII。（ 2）依题意，对于图1 所示的电路，根据串联电路的分压关系则有3221221RRRUU，解得2121RR。因为 P3=I12R3=2W；P4= I22R4=2.5W 所以544322143RRIIPP，解得5143RR。比较图 1 和图 2，因电源两端电压不变，所以根据欧姆定律有1232142121RRRRRRII，解得 R3=R1。因为 R3=R1，所以在图1 所示的串联电路中，P1=P3=2W，又因此时灯L1正常发光，所以灯L1的额定功率为2W。（ 3）当所有开关全部闭合时，电路如 图3 所示。此时的总电阻R
15、总=4343RRRR=65R1。由图 1 可知，P3=123232116RURRRRU=2W，解得12RU=32W。所以此时电路消耗的总功率1 图 1I1 U2 U1 R1 L1 L2 R2 R3 P3=2W U图 2I2 U1R1 L1 L2 R2 R4 P4=2.5W U图 3UR3 R4 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 18 页P总=12256RURU总=38.4W。说明： 其他解法正确的同样得分。7如图 22 所示的电路实物连接示意图中，电源两端电压不变，灯的电阻不变。滑动变阻器的最大阻值为R2。断开 S1、S2
16、，变阻器的滑片P 移至最右端时，灯 L 恰能正常发光，滑片 P移至最左端时，灯L 的电功率PL是其额定功率的9/25，R2消耗的电功率为P2。当闭合S1、S2，变阻器滑片P 移至最左端时，电流表示数为1. 5A， R1消耗的电功率为6W。此时电路总功率 P总P2=754。 （7 分）求：（1）灯 L 的电阻 RL与滑动变阻器最大阻值R2的比值；（2）闭合 S1、 S2，变阻器的滑片P 移至最左端时，滑动变阻器消耗的电功率P2；（3）滑动变阻器的最大阻值R2；（4）灯 L 的额定电功率PL0。（请画出相关电路状态的等效电路图）7 （ 1）当 S1、S2都断开，滑片P 在最右端时，电路如图甲所示；
17、当 S1、S2都断开，滑片P 在最左端时，电路如图乙所示；当 S1、S2都闭合，滑片P 在最左端时，电路如图丙所示。-（三个等效电路图都正确得1分）（1） PL = 9 PLO /25，RL一定I2 / I1= 3/5 U/( L2) : U/L 3 : 5 L32/2 L: 23/2 -（1 分）2 图 22 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 18 页（2）2U22/(L2)2总6 U2/224总/75由式得：-（1 分）U22/(L2)2 (6 U2/2) 4/75 把L32/2 代入式整理得：U2/26/2 3 即：
18、 2U2/23 -（分）（3）总1 2总6 3 9 又总U I3 U 总/ I39/1.5A 6-（1 分）2 U2/2（ 6）2/3 12 -（1 分）（4）L 32/2 3 12/ 18 L0U2L0/L（ 6）2/182 -（ 1 分）8如图所示，电源电压不变。当开关S1闭合 S2断开时，电压表示数为4V ，电流表示数为I1，电阻 R2与 R3的电功率之和为2.8W；当开关S1、S2闭合时，电流表示数为I1，电阻 R2的电功率为3.6W。求： （1）电阻 R1的阻值。（2）电源电压。S1S2AR3R2R1V 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -
19、- - -第 10 页，共 18 页R1R2S1S2P 图 19 解：1 分)()(2123211RRIURRRIU3221II2132RRR1分2223221W6.3)(W8.2RIRRI2334RR1 分3123RR1 分2221211W6.3RIRIPW8.01P20W8 .0V)4(21211PUR1分3211V4RRRRUV18U1 分9 某校的同学们在研究电路消耗的电功率与电阻的关系时设计了如图19 所示的电路，滑动变阻器的最大阻值为R。当滑动变阻器的滑片 P 置于最左端时，只闭合开关S1，滑动变阻器的功率为P3，电压表的示数为U1，电路中的电流为I1； 当滑动变阻器的滑片P 置于
20、最左端时，只闭合开关S2时，滑动变阻器的R 1 R 2 R 3 R 1 R 2 3.6WU U 4V I1 P1 2.8WI2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 18 页图 25 R1R2S1L S2VV1V2V功率为 P3，电压表的示数为U2，电路中的电流为I2，此时电路的总电功率为4 W。已知8321UU，4933PP，电路中电源两端电压保持不变。（6 分）（1）求 I1与 I2之比（2）请你计算出电阻R1与电阻 R2的比值。（3）请你回答： 如何通过开关的断开与闭合以及滑动变阻器滑片位置的改变，使整个电路消耗的总电
21、功率最大；并请你计算出这个总电功率。解：（ 1）滑动变阻器的滑片P 置于最左端时，只闭合开关S1；等效电路如图（甲）所示（ 2）滑动变阻器的滑片P 置于最左端时，只闭合开关S2；等效电路如图（乙）所示（ 3）滑动变阻器的滑片P 置于最右端时，开关 S1、S2都闭合； 等效电路如图 （丙） 所示，电路消耗的电功率达到最大值P。-（三个电路图正确1 分）由图甲、图乙得：323233RIRIPP=49II=23 -1分2121RIIRUU=8321RR=41 -1分U 一定：II=23=3132RRRRR=2 R23 R1 R=5R1 -1 分由图（乙）（丙） U 一定：P=P1+P2=总总PRRR
22、232132PRRR=总总P499P=45W-2 分10如图 25所示电路，设电源电压不变，灯丝电阻不随温度变化。当只闭合开关S1时，电流表的示数是I1。当只闭合开关S2时，电流表的示数是I2。当断开S1、S2时，电流表的示数是I3，电压表V1、V2示数之比为2: 1，此时 RL消耗的电功率为0. 24W；当开关 S1、S2闭合时，灯L 正常发光，电流表的示数为I4。已知 I1: I2=2: 1，求： (1) 电阻 R1与 R2之比；(2) 电流 I3与 I4之比；(3) 灯 L 的额定功率。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页
23、，共 18 页解： S1闭合，电路如图，S2闭合，电路如图，S1、S2断开，电路如图，S1、S2闭合，电路如图，（1）由图、，有12221RRIIL1212121RRRRUUL1321RR（2）由图得：111611/62243RRRRII串并（3）31L串RRUUL9122UUppLL额Wpp16.29L额说明：其它方法正确给分。11在图 17 所示的实物电路中，电源电压保持不变，电阻1R的阻值为10，当开关 S闭合，滑动变阻器的滑片滑到b 点时，电压表V1与 V2的示数之比为57，电阻2R与R消耗的电功率之和是1R消耗电功率的4 倍。求：I1 图 R2I2 图 I3 R1R图 R2I4 图
24、R1R2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 18 页（1）请按实物电路的要求，画出当开关S闭合，滑动变阻器的滑片滑到b 点时的完整电路图；（2）通过 R1和 R2的电流之比； （3）滑动变阻器的最大阻值abR； （4）滑动变阻器滑片在a、b 两点时1R消耗的功率之比。 （6 分）11 （1）如图示。（1 分）（2）当开关S 闭合，因电阻R1、R2串联，所以通过电阻 R1、R2的电流相等，即1121II（ 1 分）（3）当开关 S 闭合，滑动变阻器滑片移到b 点时，变阻器接入电路的电阻最大，此时电阻R1、 R2、Rab串联，
25、电压表V1测 R1、R2串联后两端的电压，V2测 R1与 Rab串联后两端的电压，因串联电路中电压与电阻成正比，所以有751010212121ababRRRRRRUU因串联电路中，电功率与电阻成正比，所以有41021212abababRRRRRPPP（1 分）解两式可得152R，25abR。（1 分）（4）当滑片移到a 点时，变阻器接入电路的电阻0R，电阻1R消耗的电功率为12211211)(RRRURIP；P S V1V2R1R2Rb 38 题答图b P v 0123051015+ 3 15 v 0123051015+ 3 15 S R1R2R V2V1a 图 17 精选学习资料 - - -
26、 - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 18 页当滑片移到b 点时，电阻1R消耗的电功率12211211)(RRRRURIPab（ 1分）滑动变阻器滑片在a、b 两点时 R1消耗的功率之比为14)2550()1510251510()(222212111RRRRRPPab（ 1 分）12如图 22 所示电路图中，电源两端电压保持不变。当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片 P 在某点 C 时，电压表V1、V2的示数之比为的示数为34，定值电阻R2消耗的电功率为 18W 。当开关 S1闭合、 S2断开，滑动变阻器的滑片P 移到某点A 时，电压表V1、V
27、2的示数之比为23，R2两端电压为U2。当开关 S1断开、 S2闭合时， 电压表 V1、V2的示数之比仍为23，R2两端电压为U2。求：U2U2；当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P 在某点 C 时，滑动变阻器消耗的电功率PC；当开关 S1闭合、 S2断开，滑动变阻器的滑片P 移到某点 A 时，滑动变阻器消耗的电功率 PA。12当 S1、S2都断开，变阻器的滑片P在 C 点时，电路连接如图甲当 S1闭合、 S2断开，变阻器的滑片P 在 A 点时，电路连接如图乙当 S1断开、 S2闭合时，电路连接如图丙 1 分在乙图中，UUA32；U231U在丙图中，12UU23；U253U总电压相等，所
28、以22UUUU5331951 分图 22精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 18 页在丙图中， R1和 R2串联，21RR21UU321分在甲图中， R1、RC和 R2串联，C2C1PPPPC2C1UUUU43PC3P24P13P2432P231P23118W 6W 1 分2CRR2CPPW18W631在乙图中，2ARR2AUU121 分在甲图和乙图中，总电压不变，所以II2A2C1RRRRR2222223132RRRRR32PA22A2RIRIP22A2RRIIP22321218W16W 1 分13如图 26所示的电路中
29、，电源两端电压不变，灯的电阻不变。当开关S1闭合， S2断开，滑动变阻器的滑片P移到 B端时， R1的电功率为 P1，电流表示数为I1 ；当开关 S1断开， S2 闭合时， R1 的电功率为P1，电流表示数为I2，此时灯正常发光。已知P1P1925。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 U1U232，RC的电功率为 9，电路消耗的总功率为 P总。此电路通过断开、闭合开关以及移动滑动变阻器的滑片P，形成的不同电路所消耗的最大电功率与最小电功率之比为3 1。求：(1) 电流表 I1与I2的比
30、值；（ 2）灯的电阻与滑动变阻器最大阻值之比；（ 3）总功率为 P总；(4) 灯的额定功率 PL0。（请画出相关电路状态的等效电路图）V1图 26 R1S1S2L V2ABCR3P精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 18 页答案：（1） I1 : I2 = 3:5 ；（2）RLl：R3= 1：3 ; (3) P总=36W ； (4) PL0=16W 14. 在图 26 所示电路中，电源电压一定。电阻R15。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P 在中点 C 时，电压表V1示数为U1；当开关S断开，再将滑片P 调至 B 端，电压表
31、V1示数为 U1，电压表V2示数为 U2，电流表示数为0.4A 。若 U1U149， U1U223。（要求画出相应的等效电路图）求： （1）滑动变阻器R2的最大阻值；（2）电源电压U；（3）当开关 S断开，滑片P调至 B端时，电阻R3的电功率P3。. 三状态电路图：电路图1 分由图（甲）、图（乙）可知电阻 R3一定21II22UU211 分图 26 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 18 页电源两端电压不变21II3213221RRRRR211 分R123R2+R3 U1+U2U1+U223U1+21U2U1+U2U1U2在图（乙）中R321UUR2R2101 分R123R2+R32310+10251 分电源两端电压不变，由图（乙）、图（丙）可知I23231RRRRI310101025 0.4A0.7A 2分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 18 页
