2018年物理二模专题一电学计算题.doc

专题一、 电路计算题类型一 根据电流、电压变化反推电源电压或电阻【长宁】在图12所示的电路中，电源电压保持不变。若电源电压为18伏，将标有“50 2A”字样的滑动变阻器R0接入M、N接线柱，闭合电键S，电流表的示数为0.9安。a求此时滑动变阻器的阻值R0。b求滑动变阻器的最大功率P0max。将另一滑动变阻器R1分别与阻值为10欧的R2、阻值为20欧的电阻R3以串联（或并联）的方式接入M、N接线柱。闭合电键S移动滑片，观察到电流表的最大、最小示数如下表所示。请你对电路的连接方式提出假设，并根据假设求出电源电压U、滑动变阻器的最大阻值R1max以及允许通过滑动变阻器的最大电流I1max。（只需提出一种情况的假设）定值电阻电流表A的最大示数电流表A的最小示数10欧2安1.5安20欧1.5安1安SMNA【答案】a. b. P0max=UImax=18伏2安=36瓦解法一，假设：它们的连接方式为串联UI串minR1max+ I串minR2UI串minR1max+ I串minR3U1.5安R1max+1.5安10欧U1安R1max+1安20欧R1max10欧 U30伏I1max2安 解法二，假设：它们的连接方式为并联 U10伏 R1max=20欧I1maxI并maxI2=2安1安=1安 （或者I1maxI并maxI3=1.5安0.5安=1安）【杨浦】在图15所示电路中，电源电压为18伏，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。电流表和电压表的表盘如图16所示。当电路中电流为0.5安时，求接入电路的总电阻值。在不损坏电路元件的情况下，最大范围移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数变化范围为0.2安0.9安；用定值电阻R0替换R1后，再最大范围移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数变化范围为0.6安1.2安。求该滑动变阻器R2的规格以及定值电阻R1、R0的阻值，并写出计算过程。滑动变阻器R2的规格为“_欧_安”；定值电阻的阻值R1=_欧；R0=_欧。图15R1PSAR2V图16（a） 图16（b）【答案】 R= U/I=18伏/0.5安36欧 R2的规格为“ 70 欧 1.2 安”；R1= 20 欧；R0= 5 欧。 当 I= 0.9安 R1= U/I=18伏/0.9安20欧 当I= 0.2安R= U/I=18伏/0.2安90欧R2= RR1=90欧20欧70欧 当I= 0.6安，R= U/I=18伏/0.6安30欧70欧 R2= U2/I=15伏/0.6安25欧R0= RR2=30欧25欧5欧 当I= 1.2安，R= U/I=18伏/1.2安15欧R2= RR1=15欧5欧10欧0I2最大= 1.2安【松江】如图11所示电路中，滑动变阻器R2是规格为“10欧 2安”和“20欧 2安”中的一个。若在电路中并联一个电压表，闭合电键S，当滑动变阻器滑片位于中点时，电流表的示数为0.8安，电压表的示数如图12（a）所示，继续移动滑片P到达某一端点，电压表示数如图12（b）所示。 请判断所选用变阻器的规格是 ；电压表V并联在_两端。 求:电阻R1的阻值及电源电压U。 在电路各元件都正常工作的情况下，求：电阻R1消耗电功率的最大值P1最大。315图11R1SR2PA(a) (b)图12315【答案】 “20欧、2安”； R1。 R1=U1/I1=4伏/0.8安=5欧 U2I2R20.8安10欧8伏 UU1+U24伏+8伏12伏 I1最大 I最大U/R1=12伏/5欧=2.4安2安 I1最大2安P1最大值=U1最大I1最大=（5欧2安）2安20瓦图9PR1R2SAV【青浦】如图9所示的电路中，电源保持不变，电阻R1的阻值为10欧，闭合电键S，电压表的示数为3伏。通过电阻R1的电流I1。现改变变阻器R2滑片P的位置，当电阻R1两端的电压分别为2伏、4伏时，变阻器R2的电功率相同。求电源电压U及变阻器接入电路的电阻值R2。【答案】I10.3安 I2= I1=0.2安 I2= I1=0.4安p2=p2 U2I=U2I（U2伏）0.2安= （U4伏）0.4安 U6伏 当R1两端的电压为2伏时U2=6伏2伏=4伏 R120欧 当R1两端的电压为4伏时U2=6伏4伏=2伏 R15欧 类型二 极值问题【奉贤】如图12（a）所示，电源电压为6伏保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器标有“50 0.5”字样。闭合电键S移动变阻器滑片P，当电压表V的示数如图12（b）所示时，求： 流过电阻R1的电流I1。 滑动变阻器连入电路的阻值R2。 在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的最大变化量DU最大。【答案】U1= U- U2=6伏-2伏=4伏I1=U1/R1=4伏/10欧=0.4安R2=U2/I2=2伏/0.4安=5欧DU最大=U最大-U最小=5伏-1伏=4伏【黄浦】如图12所示电路，电源电压为12伏且不变，R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50 1A”字样。闭合电键S后，通过R1的电流为0.2安。SR1R2P图12求R1两端的电压U1。求10秒内电流通过R1做的功W1。在电路安全工作的情况下，移动变阻器的滑片P到某位置，使R1消耗的功率与R2消耗的功率之比最大，求此时变阻器连入电路的阻值R2。【答案】U1R1I10欧0.2安2伏W1U1It2伏0.2安10秒4焦 P1/P2U1I/U2IU1/U2R1/R2为使P1/P2最大，即R1/R2最大，R1阻值不变，R2要最小R2minR2minR1U/ImaxR112伏/1安10欧2欧R1R2AS（a） 图10 （b）【普陀】在图10（a）所示的电路中，电源电压为15伏且保持不变，电阻R1的阻值为30欧。闭合电键S，电流表的示数如图10（b）所示。求通过电阻R1的电流I1。求电阻R2的阻值。现用标有“20 2A”字样的滑动变阻器R0替换电阻R1或R2中的一个，请在不损伤电路元件的情况下，通过移动滑片P，使电路的功率变化范围最大，并求出此范围。【答案】 I1= U1/ R1=U/ R1=15伏/30欧=0.5安 R2= U2/ I2=U/( I-I1)=15伏/（2安-0.5安）=10欧用R0替换R2Imin=I1+U/R2=0.5安+15伏/20欧=1.25安Imax =I1+ I2max =0.5安+2安=2.5安Pmin=UImin=15伏1.25安=18.75瓦Pmax=UImax=15伏2.5安=37.5瓦功率变化范围18.75瓦37.5瓦【杨浦】在图13（a）所示的电路中，电流表A1、A的表盘均如图13（b）所示，电源电压为6伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20 2A”字样。求电键S闭合后电流表A1的示数。在不损坏电路元件的情况下，求该电路消耗的最大功率及此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。（a） （b）PR1R2SA1A图13【答案】 I1=U/R1=6伏/10欧=0.6安 当I2=2安 I最大= I1+I2=2安+0.6安2.6安 P最大UI最大=6伏2.6安=15.6瓦R2U /I2=6伏/2安=3欧【金山】在图10（a）所示的电路中，电源电压12伏保持不变，变阻器R2上标有“20 2A”字样。闭合电键S后，电流表的示数为0.5安。求电阻R1的阻值。10秒内电流通过电阻R1所做的功W1。若用定值电阻R0替换R1，并将R0和R2按图10（b）所示接入相同电源的电路，移动滑片P，在电路安全的情况下，使图（a）中电路的最大电功率是图（b）中电路最小电功率的5倍，求R0的阻值。（a） 图10 （b）SR0R2PSR1R2PA 【答案】 W1U1I1 t 12伏0.5安10秒60焦 Pamax=5Pbmin UIamax=5UIbmin R0=4欧类型三 电阻替换153（b）1510V5图1212（a）R1SR2APV11V2【徐汇】如图12（a）所示，电源电压为18伏，且保持不变，定值电阻R1的阻值为5欧，滑动变阻器R2标有“60 1”字样，两电压表的规格相同。闭合电键S后，电流表示数为0.6安。求：电压表V1的示数。 电阻R2接入电路的阻值。现用定值电阻R0替换电阻R1。要求：移动变阻器的滑片P，使电压表V1和V2的指针分别都能处于如图12（b）所示的位置，且电路正常工作。i）若电压表V1和V2的指针分别都能处于如图12（b）所示的位置，电压表V1和V2的读数一定分别为_伏，理由是 _。ii）进一步分析题目要求可知，当电路中的电流I达到_时，电路中的总电阻最小，此时电压表V2的示数为_（均选填“最大值”或“最小值”），可分析推出：R0的最小阻值为_欧。iii）通过计算求出定值电阻R0的范围。【答案】 U1= I1 R0=0.6A5=3.0V R2= U2/ I1=15.0V/0.6A=25 i）6，若为1.2V则另一电压表就会超出电表的测量范围。 ii）最大值，最小值，12 iii）Imax=1A，U1=12V，R0min= U1/ Imax=12V/1A=12Imin=U2/R2=12V/60=0.2AR0max= U1/ Imin=6V/0.2A=30故符合上述条件的定值电阻范围：30R012。图13ASR1R2【崇明】在图13所示的电路中，电源电压为9伏保持不变，电阻R1的阻值为10欧闭合电键S后，电流表A的示数为0.5安培求电阻R1两端的电压U1；求电阻R2的阻值；现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个，替换前后，电源的电功率增加了0.9瓦，求电阻R0的阻值【答案】U1I1 R10.5安10欧5伏 (U2UU19伏5伏4伏)R2U2/ I2(UU1)/ I24伏/0.5安8欧P=UI=9伏0.5安=4.5瓦 P=4.5瓦+0.9瓦=5.4瓦 R=U2/P=（9伏）2/5.4瓦=15欧如替换R1，R0=7欧如替换R2，R0=5欧【宝山】在图13所示的电路中，电源电压恒定不变，R1的阻值为10欧。闭合电键S，电流表的示数为0.4安、电压表的示数为6伏。求电源电压U。求电阻R2的阻值。图13R2SAVR1现用R0替换电阻R1、R2中的一个，使图13中的电压表的示数变为2伏。求电阻R0消耗的电功率P0。【答案】闭合电键，R1与R2串联， I1I2I0.4安， U1I1R10.410欧4伏 UU1+U24伏+6伏10伏 R2U2/I26伏/0.4安15欧；若用R0替换R1，则U2 U10伏2伏R060欧 P0U0I0(U-U2) 1.07瓦若用R0替换R2，则U2 U10伏2伏R02.5欧 P0U0I0U22伏1.6瓦类型四 电路连接方式开放【静安】在图10所示的电路中，电源电压为9伏，滑动变阻器R1标有“502A”字样。图10R1SAPP序号123电流（安）0.200.300.40现将变阻器R1的滑片P移至右端，闭合电键S，求电流表的示数。再将阻值为10欧的电阻R2以某种方式接入图10所示的电路中。闭合电键S后，滑片P在变阻器R1的某两点间移动过程中，观察电流表，得到了三次电流值，如右表所示。（a）当电流表的示数为0.3安时，求变阻器R1接入电路的电阻。（b）小明同学根据表中的电流，推算出电流表示数可能的最小值、最大值分别为0.15安、2.9安。请你通过计算并说明小明的推算是否正确。【答案】 I=U/ R1=9伏/ 50欧=0.18安 （a）情况一：电阻R2与变阻器R1串联 R=U/I=9伏/0.3安=30欧 R1= R-R2=30欧-10欧=20欧 情况二：电阻R2与变阻器R1并联，电流表测R1的电流R1=U/I1=9伏/0.3安=30欧 情况三：电阻R2与变阻器R1并联，电流表测干路电流，不合题意，舍去。（b）若电阻R2与变阻器R1串联，电流可达最小Imin=U/ Rmax=9伏/（50欧+10欧）=0.15安 若电阻R2与变阻器R1并联，电流表测R1的电流，电流可达最大为2安 小明计算表中的最小电流为0.15安正确，最大电流为2.9安错误类型五 根据并联电路电流之比求电阻【闵行】在如图14（a）所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为6欧，滑动变阻器R2上标有“20W 2A”字样，两电流表的表盘均为如图14（b）所示。A1S1S2R1PR2A2图14（a）图14（b）只闭合电键S1，其中一个电流表的示数为1安。求电源电压。同时闭合电键S1和S2，在移动滑片P的过程中，电流表A1示数的最小值。当把滑片P移动到某一位置时，电流表A1指针偏离零刻度的角度为，电流表A2指针偏离零刻度的角度为。若=35，通过计算确定此时变阻器R2的阻值大小。【答案】只闭合电键S1，只有R1接入电路。U=U1 =I1R1=1安6欧=6伏同时闭合电键S1和S2，R1、R1并联，I1不变。I2=U2/R2=6伏20欧=0.3安 I= I1+ I2=1.3安电流表A1测干路，A2测R2支路，所以A1示数大于A2。又因为=35，A1表选03安，A2表选00.6安。I=30.1n安，I2=50.02n安，I: I2=3:1I= I1+ I2，3 I2=1安+ I2，I2=0.5安R2= U2/ I2=6伏0.5安=12欧 【虹口】21图11R2SR1AAB在图11所示的电路中，电源电压不变，R1与R2为两个阻值不等的电阻，已知R1的阻值为10欧。闭合电键S后，电流表的示数为1安。 求电阻R1两端的电压U1。 求通电5秒，电流通过R1做的功W1。 小明为了求出电阻R2的值，又增加了一个R2（即有一个R1、两个R2共三个电阻）。他重新连接电路，把其中两个电阻以某种方式接入电路AB间进行实验，闭合电键S后，电流表的示数为0.6安。请根据上述信息求出电阻R2的值。【答案】 U1I1R11安10欧10伏 W1U1 I1t110伏1安5秒50焦 根据电流变小，知电阻变大，可判断一定是两个R2串联，由 UU 则 I（R1R2）I （R2R2）得 R250欧