练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
    如图甲所示电路中，电源两端电压保持不变，图乙中的图线反映的是定值电阻R3两端电压与通过其电流的关系．当开关S1断开，S2、S3闭合时，电压表的示数为U；当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为I；当开关S1、S2、S3都断开时，电压表的示数为U′，电流表的示数为I′，电阻R3消耗的电功率为1.5W．已知U：U′=7：5，I：I′=2：1．

    求：
    （1）定值电阻R2的电阻值；
    （2）电路消耗的最大功率与最小功率之差．
    【答案】分析：先画出三种情况的等效电路图．
    （1）任取图乙中一组电压和电流值根据欧姆定律求出R3的阻值，根据电源的电压不变和欧姆定律分别表示出图（乙）、图（丙）中电表的示数结合电表的比值即可求出三电阻之间的关系，进一步求出定值电阻R2的电阻值．
    （2）根据P=I2R求出图（丙）中电路中的电流，利用电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；只断开开关S2时，电路为R2的简单电路，此时电路消耗电功率最大；利用P=求出最大值；图（丙）中总电阻最大，电路消耗的总功率最小，根据P=求出最小值，进一步求出电路消耗的最大功率与最小功率之差．
    解答：解：当开关S1断开，S2、S3闭合时，等效电路图如图（甲）所示；
    当开关S1闭合，S2、S3断开时，等效电路图如图（乙）所示；
    当开关S1、S2、S3都断开时，等效电路图如图（丙）所示．

    （1）由图乙可知：当U3=6V时，I3=1A，则
    R3===6Ω；
    在（乙）、（丙）两图中：
    ∵电源电压不变，
    ∴==，
    即R1=R3+R2-------①
    在丙图中：
    ===----②
    由①②可得：
    R2=R3=×6Ω=8Ω，
    ∴R1=R3+R2=6Ω+8Ω=14Ω．
    （2）图（丙）：
    I′===0.5A，
    电源的电压：
    U=I′（R1+R3+R2）=0.5A×（14Ω+6Ω+8Ω）=14V，
    只断开开关S2时，电路为R2的简单电路，此时电路消耗电功率最大：
    P2===24.5W；
    当开关S1、S2、S3都断开时，电路消耗电功率最小：
    P3===7W；
    最大功率与最小功率之差为：
    △P=P2-P3=24.5W-7W=17.5W．
    答：（1）定值电阻R2的电阻值为14Ω；
    （2）电路消耗的最大功率与最小功率之差为17.5W．
    点评：本题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目，难度较大．在解题过程中，注意电路的分析，根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图，同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系，结合题目中给出的已知条件进行解决．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2012?顺义区二模）如图甲所示电路中，电源两端电压保持不变，图乙中的图线反映的是定值电阻R3两端电压与通过其电流的关系．当开关S1断开，S2、S3闭合时，电压表的示数为U；当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为I；当开关S1、S2、S3都断开时，电压表的示数为U′，电流表的示数为I′，电阻R3消耗的电功率为1.5W．已知U：U′=7：5，I：I′=2：1．

    求：
    （1）定值电阻R2的电阻值；
    （2）电路消耗的最大功率与最小功率之差．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：

    在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中．（规格不同的导体有若干）

    （1）小明设计了如图甲所示电路．为判断a、b两点间导体电阻的大小，小明应注意观察
    电流表示数变化
    电流表示数变化
    ，具体指明该方案存在的不足：
    ab间电阻较小时，会导致电路中电流过大烧坏电路中的元件
    ab间电阻较小时，会导致电路中电流过大烧坏电路中的元件
    ．
    （2）小红设计了如图乙所示的电路，当她将一段导体接入a、b两点间并闭合开关后发现灯不亮，经检查电路无断路、短路故障，你认为灯不亮的原因是：
    ab间电阻太大，灯泡两端实际电压远小于额定电压
    ab间电阻太大，灯泡两端实际电压远小于额定电压
    ．
    （3）“科学研究表明：在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下，导体电阻的大小与长度成正比”． 小丽设计了如图丙所示电路，你认为用小丽的方案能否得到这个结论？请用欧姆定律加以解释．
    不能，改变导体长度时，无法控制ab间电压相等
    不能，改变导体长度时，无法控制ab间电压相等
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：

    “探究影响导体电阻大小的因素”实验中．（规格不同的导体有若干）

    （1）小明设计了如图甲所示电路．为判断a、b两点间导体电阻的大小，小明应注意观察
    电流表的示数变化
    电流表的示数变化
    ，方案存在的不足：
    ab间电阻小时，可导致电路中电流过大烧坏电路中的元件
    ab间电阻小时，可导致电路中电流过大烧坏电路中的元件
    ．
    （2）小红设计了如图乙所示的电路，当她将一段导体接入a、b两点间并闭合开关后发现灯不亮，经检查电路无断路、短路故障，你认为灯不亮的原因是
    ab间电阻太大时，灯泡两端实际电压远小于额定电压（或电路中电流太小或ab电阻太大）
    ab间电阻太大时，灯泡两端实际电压远小于额定电压（或电路中电流太小或ab电阻太大）
    ．
    （3）小丽设计了如图丙所示电路，该电路中灯泡的作用有哪些？
    ①
    保护电路
    保护电路
    ；②
    粗略反映电路中电流变化
    粗略反映电路中电流变化
    ．
    （4）“科学研究表明：在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下，导体电阻的大小与长度成正比”．若利用小丽的方案无法直接探究得出该结论，理由是
    无法测量ab两端的电压大小
    无法测量ab两端的电压大小
    ，请你在她的方案中添加一件器材，完成以上探究，在方框中画出实验电路图．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    如图甲所示电路中，电源两端电压保持不变，图乙中的图线反映的是定值电阻R3两端电压与通过其电流的关系．当开关S1断开，S2、S3闭合时，电压表的示数为U；当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为I；当开关S1、S2、S3都断开时，电压表的示数为U′，电流表的示数为I′，电阻R3消耗的电功率为1.5W．已知U：U′=7：5，I：I′=2：1．

    求：
    （1）定值电阻R2的电阻值；
    （2）电路消耗的最大功率与最小功率之差．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案