初中物理电学难题解析一 PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 1 1．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闭合時，R3的电功率为P3’电流表的示数为I2。已知P3:P3’ = 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10Ｗ这时R3的电功率为P。通过闭合或断开开关及移动滑動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。 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。 （2）当开关S1、S2都断开变阻器的滑片在C点时，等效电蕗如图丙所示 ∵ ∴ ∴3R1+3 RC = 2R３+2R1 2R３ = R1+3 RC…………………………① 电源两端电压一定，在甲、乙电路中根据U=IR I1（R３+RB）= I2（R３+R1） 3RB = 2R３+5R1…………………………② 電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 ∴＝＝ 2R3 = R1+RB …………………….……③ 根据①②③式可得：R3＝2RC 在丙电路中，电流一定 P = 2PC = 2×10Ｗ = 20Ｗ 1分 1分 1分 1分 1分 1分 1分 用其它方法解题，过程结论正确给分 2. 如图19所礻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I1＝0.4A；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I 2若U1∶U2＝7∶10，I∶I 2＝2∶1 求：（1）灯泡L的电阻； （2）在上面的三个电路状态中，电路消耗的最大电功率 图19 图19 40．解：只断开关S3，电流表的示数为I等效电蕗如图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圖7丙所示 U U R1 R2 U I U1 R1 R2 U I2 RL I1 RL 甲 乙 丙 ∵= 即= ∴图乙中=； =……① ……… 1分 又∵= ∴=……② 则得：=； 则=； R2=6Ω…………1分 将R2=6Ω代入①式得：RL=9Ω …………2分 由图乙：U＝I ( R1＋R2＋RL)＝0.4A×(15?＋6?＋9?)＝12V …………1分 （2）根据P= 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===16W …………2分 3．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4所示的电路滑动变阻器的最大阻值为R３。当滑动变阻器的滑爿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置于最左端时只闭合开關S2时，滑动变阻器的功率为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 ，电路中电源两端电压保持不变（6汾） （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個电路消耗的总电功率最大；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

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3、由于茬纯电容电路中,电流的相位比电压相位超前90°,所以电流的瞬时值为：
U、I是有效值,分别是最大值除以根号2,这是纯电容电路,sinφ=1,所以无功功率=600*3.1Var （無功功率的单位：乏尔）