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2019年中考物理试题分类汇编电功率之比值计算专题(word版含答案)
2025-10-02 15:32:20 责编:小OO
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2019年中考物理试题分类汇编——电功率之比值计算专题

1.(2019天水,12)如图所示电路,电源电压保持不变,电阻R1与R2的阻值之比为2:3.开关S断开时,R1与R2的电功率之比为______;开关S闭合前后,电压表两次的示数之比为______。 

2.(2019铜仁,17)如图所示,电路中电源电压不变,已知R1=2R2,闭合开关S,则通过R1与通过R2的电流之比I1:I2=           ;R1与R2的电功率之比P1:P2=           。

3.(2019威海,16)将分别标有“6V,6W“和“3V,3W”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为3V的电源两端,    灯更亮;若并联接在该电源两端,两灯消耗的功率之比P甲:P乙=   。(忽略温度对灯丝电阻的影响)

4.(2019江西,10)如图所示,将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压均为U且保持不变的电路中,通过分别调节滑动变阻器R1和R2使所有灯泡均正常发光.则甲、乙两电路中的总电流之比I1:I2=_______,而电路的总功率之比P1:P2=_______.

5.(2019南充,17)如图是电热饮水机电路原理图,已知R1=100Ω,R2=20Ω,当开关S1、S2闭合时,饮水机处于___________状态(填“保温”或“加热”),饮水机的保温功率与加热功率之比为___________。

6.(2019德阳,13)如图所示,电源电压为9V且保持不变,闭合S时,电压表的示数为5.4V,电流表的水示数为0.6A,则R1=________Ω,R1、R2消耗的电功率之比为________。

7.(2019包头,7)如图所示,小灯泡L标有”6V 3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),当S闭合,滑动变阻器滑片P在最左端时,小灯泡L正常发光;当S闭合,断开,滑动变阻器滑片P在中点时,电流表的示数为0.2A,下列说法正确的是(   )

A. 电源电压为9V

B. 滑动变阻器的最大阻值为18Ω

C. 调节电路元件,可使电压表达到的最大值为4.5V

D. 电路的最小功率与最大功率之比为3:16

8.(2019天津,11)现有一个电压不变的电源,两个定值电R1、R2.先将这两个电阻以某种形式连接到电源上,R1消耗功率为P0;再将它们以另一种形式连接到该电源上,R1消耗功率为9P0.两种连接形式中均有电流通过R2,则先后两种连接形式中(  )

A. R1两端的电压比为1:2    B. R1两端的电压比为1:3

C. R2消耗的功率比为1:9    D. R2消耗的功率比为2:9

9.(2019哈尔滨,44)在安全工作条件下,将“2.5V 0.3A”小灯泡L1和“3.0V 0.3A”小灯泡L2串联在电路中工作,通过两灯的电流之比为    ;若将L1和L2并联在另一电源下工作,则L1和L2能消耗的总功率最大值为    W.(设灯丝电阻不变)

10.(2019黄石,13)如图所示电路,电源电压保持不变,R1=5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为15Ω.闭合开关S,向左移动滑动变阻器滑片P的过程中,下列说法正确的是(  )

A.电流表A的示数变小    

B.电压表V的示数增大    

C.滑片可在R2上任意移动    

D.若滑片移到b端时,R1与R2的电功率之比为3:1

11.(2019绥化,21)如图所示是探究电流通过导体时产生的热量与     关系的实验装置。通电一段时间,左侧容器和右侧容器中的电阻丝产生的热量之比为     。

12.(2019贵阳,11)如图所示是加热器的电路图,设电源电压保持不变,R1、R2均为发热电阻丝,通过开关通断组合,可得到不同加热档位。该加热器最大电功率为12W,只闭合开关S1时,加热器的电功率是8W。则下列判断正确正确的是()

A.该加热器只有两个加热档位

B.加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1∶R2=1∶3

C.加热器功率最大时,R1与R2的电流之比为2∶1

D.该加热器的最小电功率是8W

13.(2019巴彦淖尔,7)如图所示,小灯泡L标有”6V 3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),当S闭合,滑动变阻器滑片P在最左端时,小灯泡L正常发光;当S闭合,S1断开,滑动变阻器滑片P在中点时,电流表的示数为0.2A,下列说法正确的是(  )

A.电源电压为9V    

B.滑动变阻器的最大阻值为18Ω    

C.调节电路元件,可使电压表达到的最大值为4.5V    

D.电路的最小功率与最大功率之比为3:16

14.(2019 青岛,12)如图甲是一个电加热器的工作原理图,其中 R1 和 R2 是阻值不变的发热电阻;图乙是它的部分参数。当电加热器正常工作时,下列说法正确的是    

A.只闭合开关 S,加热器的功率为 990W

B.开关 S  闭合,S1 由断开到闭合,电路中电流变大,R2   的功率变大    

C.加热器在保温状态下工作 5min,产生3.3×104J  的热量    

D.电阻 R1 与 R2 的阻值之比为 1∶8

15.(2019达州,9)如图所示,电源电压保持不变,R1、R2、R3为定值电阻,且R2=R3=20Ω.闭合开关S,电压表V1和V2的示数之比为4:3,此时电路消耗的总功率为P1;若把电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2,闭合开关S后电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,此时电路消耗的总功率为P2.则下列结果正确的是(  )

A.R1=10Ω              I1:I2=3:2                  P1:P2=1:10    

B.R1=5Ω                I1:I2=2:3                 P1:P2=1:10    

C.R1=10Ω              I1:I2=3:2                 P1:P2=10:1    

D.R1=5Ω               I1:I2=2:3                  P1:P2=10:1

16.(2019遂宁,16)如图所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从位置a移到另一位置b的过程中,电流表的示数变化范围为0.4A-0.2A,电压表的示数变化范围为2V-4V,则定值电阻R0的阻值为______Ω,电源电压为______V:滑动变阻器的滑片P在a位置和b位置时,电路消耗的总功率之比为______。

17.(2019,11)如图所示电路中,R1:R2=2:3,开关闭合后,电路的总功率为P0。若将R1的阻值增大2Ω,R2的阻值减小2Ω,电路的总功率仍为P0;若将R1的阻值减小2Ω,R2的阻值增大2Ω,电路的总功率为P;则P:P0等于

A. 3:2    B. 4:3

C. 5:4    D. 6:5

18.(2019苏州,11)额定电压均为6V的甲、乙两灯,U-I图线如图所示下列说法正确的是

A. 甲、乙两灯电阻均随电压增大而减小

B. 甲、乙两灯的额定功率之比为4:1

C. 甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,电阻之比为3:2

D. 甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,实际功率之比为1:3

19.(2019德阳,8)如图所示电路,电源电压为12V且保持不变。闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V,在10s内定值电阻R1产生的热量为36J。则下列结果正确的是

A. 电路中的最大电流为1A

B. 滑片P在中点时,10s内滑动变阻器R消粍的电能为60J

C. 滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8∶1

D. R1先后两次消耗的电功率之比为16∶9

20.(2019荆州,24)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关 S,当滑片 P 置于滑动变阻器 R2 的最右端 B 处时,电压表的示数为 4V,定值电阻 R1 的功率为 0.8W;当滑片 P 置于滑动变阻器 R2 的中点时,电压表的示数变化了 1V.下列结果正确的是( )

A.电源电压为 8V

B.R1 的阻值为 20Ω

C.电路前后电流之比为 1:3

D.电路总功率变化了 1.2W

21.(2019广安,27)小蕊同学在学习了电学知识后,观察到生活中的许多电热器都有多个挡位,于是他利用电压恒为10V的电源和两个阻值不同的定值电阻,设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R1=20Ω、R2=30Ω,请计算:

(1)S2闭合,S1、S3断开时,电路中的电流;

(2)S3断开,S1、S2闭合时,通电5min电路消耗的电能;

(3)该电路的最大功率和最小功率之比。

22.(2019贵港,30)如图甲所示,电源电压保持不变,R1是定值电阻,小灯泡L的额定电压是6V且灯丝电阻不随温度变化。当闭合开关S1、S3,断开开关S2,调节滑动变阻器R2的滑片,使电压表示数从1V变为3V的过程中,电路总功率变化了3.6W,其中电压表示数为3V时,电流表示数为0.3A;滑动变阻器R2的电功率P2与电压表示数U1的关系如图所示,滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时,对应电压表示数为Ua、Ub,且Ub=8Ua。求:

(1)定值电阻R1的阻值。

(2)电源电压。

(3)滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点过程中,R2接入电路的阻值范围。

(4)当闭合开关S1、S2,断开开关S3,滑动变阻器R2的滑片在中点时,小灯泡L恰好正常发光,其电功率为PL;当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时,小灯泡L的电功率为P′L。则PL与P′L之比是多少?

23.(2019南充,25)如图,电源电电压不变,定值电阻R1=6Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R2的规格为“40Ω 1A”,闭合开关后,当滑片P置于M点时,电流表示数为0.3A,当滑片P置于N点时,电流表示数变化了0.1A,且滑动变阻器连入电路中的阻值。

(1)求定值电阻R1前后两次电功率之比;

(2)求电源电压;

(3)在不损坏元件的情况下,求出滑动变阻器的取值范围。

24.(2019年郴州,30)甲、乙两地相距60km,在甲、乙两地之间沿直线铺设了两条地下电缆。已知每条地下电缆每千米的电阻为0.2Ω.现地下电缆在某处由于绝缘层老化而发生了漏电,设漏电电阻为Rx.为了确定漏电位置,检修员在甲、乙两地用电压表、电流表和电源各进行了一次检测。在甲地进行第一次检测时,如图所示连接电路,闭合开关S,电压表示数为6.0V,电流表示数为0.5A.用同样的方法在乙地进行第二次检测时,电压表示数为6.0V,电流表示数为0.3A.求:

(1)第一次与第二次检测的电源输出功率之比;

(2)漏电电阻Rx的阻值;

(3)漏电位置到甲地的距离。

25.(2019孝感,18)家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成,将电饭锅的自动开关S按下,电饭锅处于别热状态,当感温铁氧体温度达到103℃时失去磁性,被吸铁块由弹簧弹开,使电饭锅进入保温状态。某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲,某次使用该电饭锅在220V的电压下煮饭过程中,通过的电流随时间变化的图象如图乙。

(1)当锅内温度为100℃时,自动开关S与     (选填“1”或“2”)连接,此时电饭锅处于     (选填“加热“或“保温”)状态。

(2)该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为多少?

(3)电阻R1与R2的阻值之比为多少?

(4)若要使该电饭锅的加热功率提高到1100W,可以给电阻R1并联一个阻值为多大的电阻R3?

2019年中考物理试题分类汇编——电功率之比值计算专题参

1.(2019天水,12)如图所示电路,电源电压保持不变,电阻R1与R2的阻值之比为2:3.开关S断开时,R1与R2的电功率之比为______;开关S闭合前后,电压表两次的示数之比为______。 

【答案】2:3;   2:5

2.(2019铜仁,17)如图所示,电路中电源电压不变,已知R1=2R2,闭合开关S,则通过R1与通过R2的电流之比I1:I2=           ;R1与R2的电功率之比P1:P2=           。

【答案】1:2; 1:2。

3.(2019威海,16)将分别标有“6V,6W“和“3V,3W”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为3V的电源两端,    灯更亮;若并联接在该电源两端,两灯消耗的功率之比P甲:P乙=   。(忽略温度对灯丝电阻的影响)

【答案】甲;1:2。

4.(2019江西,10)如图所示,将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压均为U且保持不变的电路中,通过分别调节滑动变阻器R1和R2使所有灯泡均正常发光.则甲、乙两电路中的总电流之比I1:I2=_______,而电路的总功率之比P1:P2=_______.

【答案】(1). 2:1  (2). 2:1

5.(2019南充,17)如图是电热饮水机电路原理图,已知R1=100Ω,R2=20Ω,当开关S1、S2闭合时,饮水机处于___________状态(填“保温”或“加热”),饮水机的保温功率与加热功率之比为___________。

【答案】 (1). 加热 (2). 1:6

6.(2019德阳,13)如图所示,电源电压为9V且保持不变,闭合S时,电压表的示数为5.4V,电流表的水示数为0.6A,则R1=________Ω,R1、R2消耗的电功率之比为________。

【答案】    (1). 6    (2). 2∶3

7.(2019包头,7)如图所示,小灯泡L标有”6V 3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),当S闭合,滑动变阻器滑片P在最左端时,小灯泡L正常发光;当S闭合,断开,滑动变阻器滑片P在中点时,电流表的示数为0.2A,下列说法正确的是(   )

A. 电源电压为9V

B. 滑动变阻器的最大阻值为18Ω

C. 调节电路元件,可使电压表达到的最大值为4.5V

D. 电路的最小功率与最大功率之比为3:16

【答案】D

8.(2019天津,11)现有一个电压不变的电源,两个定值电R1、R2.先将这两个电阻以某种形式连接到电源上,R1消耗功率为P0;再将它们以另一种形式连接到该电源上,R1消耗功率为9P0.两种连接形式中均有电流通过R2,则先后两种连接形式中(  )

A. R1两端的电压比为1:2    B. R1两端的电压比为1:3

C. R2消耗的功率比为1:9    D. R2消耗的功率比为2:9

【答案】B

9.(2019哈尔滨,44)在安全工作条件下,将“2.5V 0.3A”小灯泡L1和“3.0V 0.3A”小灯泡L2串联在电路中工作,通过两灯的电流之比为    ;若将L1和L2并联在另一电源下工作,则L1和L2能消耗的总功率最大值为    W.(设灯丝电阻不变)

【答案】1:1;1.375

10.(2019黄石,13)如图所示电路,电源电压保持不变,R1=5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为15Ω.闭合开关S,向左移动滑动变阻器滑片P的过程中,下列说法正确的是(  )

A.电流表A的示数变小    

B.电压表V的示数增大    

C.滑片可在R2上任意移动    

D.若滑片移到b端时,R1与R2的电功率之比为3:1

【答案】D。

11.(2019绥化,21)如图所示是探究电流通过导体时产生的热量与     关系的实验装置。通电一段时间,左侧容器和右侧容器中的电阻丝产生的热量之比为     。

【答案】电流;4:1。

12.(2019贵阳,11)如图所示是加热器的电路图,设电源电压保持不变,R1、R2均为发热电阻丝,通过开关通断组合,可得到不同加热档位。该加热器最大电功率为12W,只闭合开关S1时,加热器的电功率是8W。则下列判断正确正确的是()

A.该加热器只有两个加热档位

B.加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1∶R2=1∶3

C.加热器功率最大时,R1与R2的电流之比为2∶1

D.该加热器的最小电功率是8W

【答案】C

13.(2019巴彦淖尔,7)如图所示,小灯泡L标有”6V 3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),当S闭合,滑动变阻器滑片P在最左端时,小灯泡L正常发光;当S闭合,S1断开,滑动变阻器滑片P在中点时,电流表的示数为0.2A,下列说法正确的是(  )

A.电源电压为9V    

B.滑动变阻器的最大阻值为18Ω    

C.调节电路元件,可使电压表达到的最大值为4.5V    

D.电路的最小功率与最大功率之比为3:16

【答案】D

14.(2019 青岛,12)如图甲是一个电加热器的工作原理图,其中 R1 和 R2 是阻值不变的发热电阻;图乙是它的部分参数。当电加热器正常工作时,下列说法正确的是    

A.只闭合开关 S,加热器的功率为 990W

B.开关 S  闭合,S1 由断开到闭合,电路中电流变大,R2   的功率变大    

C.加热器在保温状态下工作 5min,产生3.3×104J  的热量    

D.电阻 R1 与 R2 的阻值之比为 1∶8

【答案】BC

15.(2019达州,9)如图所示,电源电压保持不变,R1、R2、R3为定值电阻,且R2=R3=20Ω.闭合开关S,电压表V1和V2的示数之比为4:3,此时电路消耗的总功率为P1;若把电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2,闭合开关S后电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,此时电路消耗的总功率为P2.则下列结果正确的是(  )

A.R1=10Ω              I1:I2=3:2                  P1:P2=1:10    

B.R1=5Ω                I1:I2=2:3                 P1:P2=1:10    

C.R1=10Ω              I1:I2=3:2                 P1:P2=10:1    

D.R1=5Ω               I1:I2=2:3                  P1:P2=10:1

【答案】A。

16.(2019遂宁,16)如图所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从位置a移到另一位置b的过程中,电流表的示数变化范围为0.4A-0.2A,电压表的示数变化范围为2V-4V,则定值电阻R0的阻值为______Ω,电源电压为______V:滑动变阻器的滑片P在a位置和b位置时,电路消耗的总功率之比为______。

【答案】10 ;  6 ;  2:1

17.(2019,11)如图所示电路中,R1:R2=2:3,开关闭合后,电路的总功率为P0。若将R1的阻值增大2Ω,R2的阻值减小2Ω,电路的总功率仍为P0;若将R1的阻值减小2Ω,R2的阻值增大2Ω,电路的总功率为P;则P:P0等于

A. 3:2    B. 4:3

C. 5:4    D. 6:5

【答案】A

18.(2019苏州,11)额定电压均为6V的甲、乙两灯,U-I图线如图所示下列说法正确的是

A. 甲、乙两灯电阻均随电压增大而减小

B. 甲、乙两灯的额定功率之比为4:1

C. 甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,电阻之比为3:2

D. 甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,实际功率之比为1:3

【答案】D

19.(2019德阳,8)如图所示电路,电源电压为12V且保持不变。闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V,在10s内定值电阻R1产生的热量为36J。则下列结果正确的是

A. 电路中的最大电流为1A

B. 滑片P在中点时,10s内滑动变阻器R消粍的电能为60J

C. 滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8∶1

D. R1先后两次消耗的电功率之比为16∶9

【答案】D

20.(2019荆州,24)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关 S,当滑片 P 置于滑动变阻器 R2 的最右端 B 处时,电压表的示数为 4V,定值电阻 R1 的功率为 0.8W;当滑片 P 置于滑动变阻器 R2 的中点时,电压表的示数变化了 1V.下列结果正确的是( )

A.电源电压为 8V

B.R1 的阻值为 20Ω

C.电路前后电流之比为 1:3

D.电路总功率变化了 1.2W

【答案】D

21.(2019广安,27)小蕊同学在学习了电学知识后,观察到生活中的许多电热器都有多个挡位,于是他利用电压恒为10V的电源和两个阻值不同的定值电阻,设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R1=20Ω、R2=30Ω,请计算:

(1)S2闭合,S1、S3断开时,电路中的电流;

(2)S3断开,S1、S2闭合时,通电5min电路消耗的电能;

(3)该电路的最大功率和最小功率之比。

解:(1)当S2闭合,S1、S3断开时,两电阻串联,则总电阻:R串=R1+R2=20Ω+30Ω=50Ω;

所以,电路中的电流:I===0.2A;

(2)S3断开,S1、S2闭合时,电阻R1短路,只有R2连入电路,

则通电5min电路消耗的电能:W2=t=×5×60s=1000J;

(3)当S2闭合,S1、S3断开时,两电阻串联,此时电路的总电阻最大,根据P=可知此时总功率最小,

所以,P最小===2W,

当S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,此时电路中的总电阻最小,根据P=可知此时总功率最大,

因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,

所以此时的总电阻:

R并===12Ω,

P最大===W,

则:==。

答:(1)S2闭合,S1、S3断开时,电路中的电流为0.2A;

(2)S3断开,S1、S2闭合时,通电5min电路消耗的电能为1000J;

(3)该电路的最大功率和最小功率之比为25:6。

22.(2019贵港,30)如图甲所示,电源电压保持不变,R1是定值电阻,小灯泡L的额定电压是6V且灯丝电阻不随温度变化。当闭合开关S1、S3,断开开关S2,调节滑动变阻器R2的滑片,使电压表示数从1V变为3V的过程中,电路总功率变化了3.6W,其中电压表示数为3V时,电流表示数为0.3A;滑动变阻器R2的电功率P2与电压表示数U1的关系如图所示,滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时,对应电压表示数为Ua、Ub,且Ub=8Ua。求:

(1)定值电阻R1的阻值。

(2)电源电压。

(3)滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点过程中,R2接入电路的阻值范围。

(4)当闭合开关S1、S2,断开开关S3,滑动变阻器R2的滑片在中点时,小灯泡L恰好正常发光,其电功率为PL;当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时,小灯泡L的电功率为P′L。则PL与P′L之比是多少?

解:(1)当闭合开关S1、S3,断开开关S2时,变阻器与R1串联,电压表则R1两端电压,电流表测电路中的电流,其中电压表示数为3V时,电流表示数为0.3A,由欧姆定律,R1==10Ω;

(2)电压表示数为1V时,电路电流为:I1′==0.1A,设电源电压为U,根据P=UI,因电路总功率变化了3.6W,故有:UI1-UI1′=ΔP,故U==18V;

(3)滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时,对应电压表示数为Ua、Ub,且Ub=8Ua-----①;由图乙可知,滑片在a点、b点时变阻器的电功率相等,根据串联电路的规律及欧姆定律和P=UI得到:(U-Ua)×=(U-Ub)×,得到----②,由①②得:Ua=2V;Ub=16V;滑片在a点时,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:18V-2V=16V,根据分压原理,变阻器连入电路的电阻:×10Ω=80Ω;同理滑片在b点时,R2b=×10Ω=1.25Ω;滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点过程中,R2接入电路的阻值范围为80Ω-1.25Ω;

(4)当闭合开关S1、S2,断开开关S3,滑动变阻器R2的滑片在中点时,变阻器与灯(电阻为RL)串联,电压表测灯泡两端的电压,因小灯泡L恰好正常发光,灯泡两端的电压为6V,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:U滑1=18V-6V=12V,由分压原理,变阻器连入电路的电阻为:R滑=×RL=2RL,其电功率为PL;当滑动变阻器R2的滑片在阻值最大处时,变阻器的最大电阻为2R滑=2×2RL=4RL,由分压原理,灯的电压为变阻器电压的,故此时灯的实际电压为:U灯=×18V=3.6V;根据P=可知,在电阻不变时,电功率与电压的平方成正比,则PL:PL′=(6V)2:(3.6V)2=25:9。

答:(1)定值电阻R1的阻值为10Ω;

(2)电源电压为18V;

(3)滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点过程中,R2接入电路的阻值范围为80Ω-1.25Ω;

(4)PL与PL′之比是25:9。

23.(2019南充,25)如图,电源电电压不变,定值电阻R1=6Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R2的规格为“40Ω 1A”,闭合开关后,当滑片P置于M点时,电流表示数为0.3A,当滑片P置于N点时,电流表示数变化了0.1A,且滑动变阻器连入电路中的阻值。

(1)求定值电阻R1前后两次电功率之比;

(2)求电源电压;

(3)在不损坏元件的情况下,求出滑动变阻器的取值范围。

解:(1)滑片由M点滑到N点,电阻变大,电路中的电流减小,所以滑片P置于N点时电路中的电流:

IN=IM﹣0.1A=0.3A﹣0.1A=0.2A,

定值电阻R1前后两次电功率之比:

(2)滑片P置于M点时,电源电压U=IM(R1+RM),

滑片P置于N点时,电源电压U=IN(R1+RN),

RN=2RM,

所以0.3A×(R1+RM)=0.2A×(R1+2RM),

解得RM=R1=6Ω,

电源电压:

U=IM(R1+RM)=0.3A×(6Ω+6Ω)=3.6V;

(3)根据电流表量程和滑动变阻器规格可知,电路中的最大电流为I大=0.6A,

由欧姆定律可得,电路总电阻:

滑动变阻器连入电路的最小阻值:

R滑小=R﹣R1=6Ω﹣6Ω=0Ω;

电压表的量程为0~3V,滑动变阻器两端的最大电压U滑=3V,

R1两端的电压U1=U﹣U滑=3.6V﹣3V=0.6V,

根据串联电路的分压特点可知: 

解得R滑大=30Ω,

所以在不损坏元件的情况下,滑动变阻器的取值范围为0Ω~30Ω。

24.(2019年郴州,30)甲、乙两地相距60km,在甲、乙两地之间沿直线铺设了两条地下电缆。已知每条地下电缆每千米的电阻为0.2Ω.现地下电缆在某处由于绝缘层老化而发生了漏电,设漏电电阻为Rx.为了确定漏电位置,检修员在甲、乙两地用电压表、电流表和电源各进行了一次检测。在甲地进行第一次检测时,如图所示连接电路,闭合开关S,电压表示数为6.0V,电流表示数为0.5A.用同样的方法在乙地进行第二次检测时,电压表示数为6.0V,电流表示数为0.3A.求:

(1)第一次与第二次检测的电源输出功率之比;

(2)漏电电阻Rx的阻值;

(3)漏电位置到甲地的距离。

解:(1)由P=UI可得,第一次与第二次检测的电源输出功率之比:

====;

(2)设漏电处分别到甲地和乙地单根电缆的电阻分别为R1和R2,则

R1+R2=60km×0.2Ω/km=12Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

在甲地进行第一次检测时,有:

2R1+Rx===12Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

在乙地进行第二次检测时,有:

2R2+Rx===20Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③

由①②③可得:Rx=4Ω,R1=4Ω,R2=8Ω;

(3)漏电位置到甲地的距离L1==20km。

答:(1)第一次与第二次检测的电源输出功率之比为5:3;

(2)漏电电阻Rx的阻值为4Ω;

(3)漏电位置到甲地的距离为20km。

25.(2019孝感,18)家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成,将电饭锅的自动开关S按下,电饭锅处于别热状态,当感温铁氧体温度达到103℃时失去磁性,被吸铁块由弹簧弹开,使电饭锅进入保温状态。某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲,某次使用该电饭锅在220V的电压下煮饭过程中,通过的电流随时间变化的图象如图乙。

(1)当锅内温度为100℃时,自动开关S与     (选填“1”或“2”)连接,此时电饭锅处于     (选填“加热“或“保温”)状态。

(2)该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为多少?

(3)电阻R1与R2的阻值之比为多少?

(4)若要使该电饭锅的加热功率提高到1100W,可以给电阻R1并联一个阻值为多大的电阻R3?

解:(1)根据题意可知,温度为100℃时(低于103℃),电饭锅处于加热状态,开关S与“1”连接,只有R1连入电路,电路中电阻较小,根据P=可知,此时的电功率较大,为加热状态;

(2)电饭锅此次工作30分钟消耗的电能:

W=W1+W2=UI1t1+UI2t2=220V×4A×10×60s+220V×1A×20×60s=7.92×105J;

(3)开关接1时,只有R1连入电路,为加热状态,此时的电流I1==4A;

开关接2时,两电阻串联,为保温状态,此时的电流I2==1A,

则===,

解得=;

(4)原来的加热功率P1=UI1=220V×4A=880W,

此时该电饭锅的加热功率提高到1100W,

则并联电阻的功率:

P3=P﹣P1=1100W﹣880W=220W,

由P=得,并联电阻的阻值:

R3===220Ω。

答:(1)1;加热;

(2)该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为7.92×105J;

(3)电阻R1与R2的阻值之比为1:3;

(4)可以给电阻R1并联一个阻值为220Ω的电阻R3。下载本文

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