1.物理小组自制一个可以改变电功率的电热器。
他们用三根阻值不相等的电阻丝R1、R2和R3按图21连接起来,接
入220V电源。
已知R1<R2<R3,闭合电源开关S,通过S1和S2的开关控制,可以得到四种不同的电功率,知道最大的电功率是最小电功率的11倍,只闭合S1时流过电路的电流是2.2A,此时电功率是只闭合S2时电功率的2倍。
求三根电阻丝的阻值。
(5分)
2.育兴学校科技小组的同学们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,他们将电表接入电路中,其电路图如图18所示。
电源两端电压不变,R1=10 。
开关S1、S2都断开或都
闭合所形成的两个电路状态中,电压表示数之比为1∶
6;R2消耗的最大功率和最小功率之比为4∶1;R3的最
小功率为0.8W。
求:⑴电阻R2的值;
⑵电源两端的电压;
(3)这个电热器可能有多少个档位,分别是多少瓦。
R1
图21
S
220V
R3 R2
S1
S2
3.育兴学校科技小组的同学们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,他们将电表接入电路中,其电路图如图24所示。
当只闭合开关S 1时,电压表的示数为U 1,电阻R 3消耗的电功率为P 3;当只闭合开关S 2时,电压表的示数为U 2,电阻R 3消耗的电功率为P 3′,测得此时电阻R 2消耗的电功率为1.6W 。
已知2U 1=U 2, P 3=4P 3′,电源两端电压保持不变。
(1)请你计算出电阻R 1与电阻R 2的比值。
(2)当开关S 1、S 2、S 3分别处于什么状态时,电路消耗的电功率最大,请你计算出这个电功率。
4.如图20所示的电路,电源电压保持不变。
只闭合S 1和S 3时,电流表的示数为I 1;断
开S 1,闭合S 2、S 3和S 4时,电流表的示数为I 2;当闭合S 1、S 4,断开S 2和S 3,电阻R 3消耗的功率为10W ,已知I 1∶I 2=2∶3,R 3=2R 2,计算:(1) R 1与R 2的比值;
(2)该电路消耗的最大电功率.
R 1 R 2
R 3
S 3
S 1
S 2 A
图20
S 4
5.如图26所示电路总电压不变。
只闭合开关S3,滑动变阻器的滑片P在最左端时,电路
消耗总功率为10W,电流表的示数为I1;只断开开关S1,滑片P移至最右端时,电流表的示数为I2,电压表的示数为U1;只闭合开关S1,滑片P仍在最右端时,电压表示数为U2。
若I1∶I2=5∶3,U1∶U2=2∶3。
求:上述三个状态中,电路消耗总功率的最小值。
6.如图29所示,电源电压保持不变,断开开关S3,分别只闭合开关S1和只闭合开关S2
时,电阻R1和R2两端的电压之比为4∶3,电阻R3消耗的电功率之比为4∶9,电路中的电流分别为I和I’。
只闭合开关S2时,电阻R3消耗的电功率为P3’=100W。
求:(1) 只闭合开关S1和只闭合开关S2时,电路中的电流比I∶I’;
(2)R1和R2的电阻比;
(3)电路消耗的最大总电功率。
图29
7.在图24所示电路中,电源电压6V恒定,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,灯L1和L2的规格分别为“6V 1.8W”和“6V 1.2W”,滑动变阻器R的规格为“50Ω 1.5A”,不计温度对灯丝电阻的影响。
求:
(1)灯泡L1和L2的电阻各多大?
(2)滑动变阻器的滑片P放在a端时,闭合开关S1、
S2、S3后,电压表和电流表的读数是多少?
(3)若两灯中只允许一盏灯工作,且要求电路元
件安全使用,在滑片移动过程中,整个电路消耗的
图24
最小电功率? (5分)
8.将电阻R0与电阻R1串联后接在电压不变的电源两端,R1的功率为P1;将电阻R0与电阻R2串联后接在同一电源两端,R2的功率为P2.下列说法正确的是
A.如果R1=R2,则一定有P1=P2 B.如果R1>R2,则可能P1<P2
C.如果R1>R2,则一定有P1<P2 D.如果R1R2=R02,则一定有P1=P2
9.在图22所示电路中,电源电压6V恒定,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~
3V,灯L1和L2的规格分别为“6V 1.8W”和“6V 1.2W”,滑动变阻器R的规格为“50Ω1.5A”,不计温度对灯丝电阻的影响.求:(1)滑动变阻器的滑片P放在a端时,闭合开关S1、S2、S3后,电压表和电流表的读数是多少?
(2)若两灯中只允许一盏灯工作,且要求电路元件安全使用,在滑片移动过程中,整个电
路至少消耗多少电功率? (5分)
图22
10.如图9电路中,电源两端电压保持不变,a,b是滑动变阻
器的两个端点,R2=20Ω,灯L标有“9V 8.1w”字样。
当S1断开,S2闭合,变阻器滑片P滑至a端时,电流表的示数为0.6
A;当S1、S2都闭合,滑片P滑至b端时,电流表的示数为0.45A,
则当S1、S2都断开,滑片P在a、b间滑动时,电路图9
中消耗的最大功率和最小功率之比为。
1.(11东城一模)36.如图24所示的电路中,电源两端的电压保持不变。
闭合开关S 、S 1,当滑片P 移至滑动变阻器R 2的A 端时,电压表
V 1的示数为U 1,电压表V 2的示数为U 2,电流表A 的示数为I 1,滑动变阻器R 2消耗的电功率P 2为3W 。
当只闭合开关S ,将滑片P 移至滑动变阻器R 2的中点时,电压表V 1的示数为U 1',电压表V 2的示数为U 2',电流表A 的示数为I 2。
闭合开关S 、S 1,当滑片P 移至滑动变阻器R 2的B 端时,
电流表A 的示数为I 3,电阻R 3的电功率为P 3。
已知U 1=
5
4
U 1',U 2=4U 2'。
求: (1)电流I 1与I 2的比值。
(2)电功率P 3的大小。
(3)通过断开、闭合开关及移动滑动变阻器滑片
P ,电路所消耗的最小电功率P min 。
(结果保留1
位小数)
2.(11西城一模)36.如图27所示的电路中,电源两端的电压和灯泡的电阻均保持不变。
当只闭合开关S 和S 1时,灯L 1正常发光,电流表A 的示数为I 1,电压表V 1的示数为U 1,电压表V 2的示数为U 2,电阻R 3消耗的电功率为P 3 ;当只闭合开关S 和S 2时,电流表A 的示数为I 2,电压表V 1的示数为U 1',电阻R 4消耗的电功率为P 4 。
已知:3U 1=2U 2,U 1=2U 1',P 3=2W ,P 4=2.5W 。
求:
(1)电流I 1与I 2的比值; (2)电阻R 3与R 4之比; (3)灯L 1的额定电功率P 1;
(4)通过开关的断开或闭合,电路处于不同状态。
在电路的各工作状态中,所消耗的最大电功率P max 与最小电功率P min 的比值。
图24 R 3 S 1 S R 1
V 1
V 2 A 1
P
R 2 A B
3.(11石景山一模)39.如图22所示,电源两端电压不变,电阻R1的阻值为4Ω。
闭合开
关S,当滑动变阻器的滑片P位于左端时,电流表的示数为I1,电压表V1的示数为U1,变阻器的功率为P1,R2的电功率为1W。
当滑动变阻器的滑片P位于中点时,电流表的示数为I2,电压表V2的示数为U2,变阻器的功率为P2。
已知:U1=U2,P1:P2=8:9。
求:
(1)电流表的两次示数之比I1:I2;
(2)电阻R2的阻值;
(3)移动滑动变阻器的滑片,电路所消耗的最大电功率P最大。
图22
4.(10东城一模)37.如图27所示电路,设电源电压不变。
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;已知I1:I2=2:1。
当通过控制开关S1和S2,使电路消耗的最大功率和最小功率分别为P总和P总',已知电路消耗的总功率达到最小时,电压表V1、V2的示数之比为2:1,电阻R2消耗的电功率P2'为2W,求:
(1)电阻R1与R2之比;
(2)电路消耗的最大功率P总;
(3)在2s内电路消耗的总功率分别达到最小和最大时,产生的热量Q总'与Q总之比。