物理電學綜合 電路計算

2022-12-07 13:51:05 字數 3088 閱讀 7158

1.某校的同學們在研究電路消耗的電功率與電阻的關係時設計了如圖19所示的電路,滑動變阻器的最大阻值為r3。當滑動變阻器的滑片p置於最右端時,只閉合開關s1,滑動變阻器的功率為p3,電壓表的示數為u1,電路中的電流為i1;當滑動變阻器的滑片p置於最右端時,只閉合開關s2時,滑動變阻器的功率為p3′,電壓表的示數為u2,電路中的電流為i2,此時電路的總電功率為4 w。已知,,電路中電源兩端電壓保持不變。

(1)求i1 與i2 之比

(2)請你計算出電阻r1與電阻r2的比值。

(3)請你回答:如何通過開關的斷開與閉合以及滑動變阻器滑片位置的改變,使整個電路消耗的總電功率最大;並請你計算出這個總電功率。

2、 在圖26所示電路中,電源電壓一定。電阻r1=5。當開關s閉合,滑動變阻器的滑片p在中點c時,電壓表v1示數為u1;當開關s斷開,再將滑片p調至b端,電壓表v1示數為u1,電壓表v2示數為u2,電流表示數為0.

4a。若u1∶u1=4∶9,u1∶u2=2∶3。(要求畫出相應的等效電路圖)

求:(1)滑動變阻器r2的最大阻值;

(2)電源電壓u;

(3)當開關s斷開,滑片p調至b端時,電阻r3的電功率p3。

3. 如圖19所示電路電源兩端電壓恆定,定值電阻r1=15,忽略燈絲電阻值rl隨溫度的變化。只斷開開關s3時,電流錶的示數為i;只閉合開關s2時,電壓表示數為u1,電流錶的示數為i1=0.

4a;只斷開開關s1,並把電阻箱r2接入電路的電阻值調整為原來的一半時,電壓表的示數為u2,電流錶的示數為i 2。若u1∶u2=7∶10,i∶i 2=2∶1。

求:(1)燈泡l的電阻;

(2)在上面的三個電路狀態中,電路消耗的最大電功率。

4. 如圖17所示電路中,電源電壓u不變, r1= 2r2,斷開s1 s3,閉合s2,電壓表示數為u1,此時電流表示數為2a;斷開s2,閉合s1 s3,此時電壓表示數為u2,電阻r2消耗功率為

36 w。求:

(1) 電壓表的先後示數u1與u2的比值;

(2)電源電壓是多少伏;

(3)電路通過不同的變化,所消耗的最大功率與最小功率之比。

5.如圖24所示,電源兩端電壓保持不變,當開關s1閉合、s2斷開,滑動變阻器的滑片p移到b端時,電阻r2的電功率為p2,電流錶的示數為i1 ;當開關s1斷開、s2閉合時,電阻r2的電功率為p2』,電流錶的示數為i2 。已知i1:

i2=2 :3 。求:

(1)電阻r2的功率p2與p2』的比值;

(2)當開關s1、s2都斷開,滑動變阻器的滑片p在某點c時,變阻器接入電路的電阻為rc,電壓表v1的示數為u1,電壓表v2的示數為u2,已知u1:u2=2:3,這時r2的功率為10w,rc的電功率為5w。

則滑片p在b端與滑片p到c點時,變阻器連入電路電阻rb與 rc的比值;

(3)通過開關的斷開和閉合,會出現不同的電路狀態,求電路消耗的最大電功率。

(請畫出相關電路狀態的等效電路圖)

6.小陽同學在科技月製作了乙個多檔位電熱器模型。為了分析接入電路的電阻對電熱器電功率的影響,他將電表接入電路中,其電路如圖24所示。電源兩端電壓不變,r1的阻值為20ω,滑動變阻器的最大阻值為r2。

當開關s閉合,s1、s2 斷開時,將滑動變阻器的滑片置於b端,此時電壓表示數為u1,r3消耗的功率p3為6.4w;當開關s、s2閉合,s1斷開時,電流錶的示數為i1,電壓表的示數為u2;當開關s、s1、s2都閉合時,將滑動變阻器的滑片置於中點,電流錶的示數為i2。已知i1∶i2=3∶7,u1∶u2=2∶9。

求:(1)r2的阻值;

(2)電源兩端的電壓;

(3)當開關s、s1、s2都閉合,將滑動變阻器的滑片置於b端時,通電10s,多檔位電熱器產生的總熱量。

7.在圖18所示電路中,燈l1的電阻r1是燈l2電阻r2的(不考慮燈絲電阻隨溫度的變化),電源電壓為10v且保持不變。當閉合開關s1、s2,斷開開關s3時,燈l1正常發光,電阻r3消耗的電功率為2w,電壓表示數為u1;當閉合開關s3,斷開開關s1、s2時,電阻r4消耗的電功率為0.25w,電壓表示數為u1。

求:(1)電流錶前後兩次示數之比;

(2)燈l1的額定電功率;

(3)電阻r4的阻值。

8.如圖24所示的電路中,電源兩端電壓不變,燈l電阻不變。當開關s1閉合,s2斷開,滑動變阻器的滑片p移到b端時,r1的電功率為p1,電流表示數為i1 ;當開關s1斷開,s2 閉合時,r1 的電功率為 p′1,電流表示數為i2 ,此時燈l正常發光。當開關s1、s2 都斷開,滑動變阻器的滑片p在c點時,變阻器接入電路的電阻為rc,電壓表v1的示數為u1,電壓表v2的示數為u2 ,已知u1∶u2=3∶2,rc的電功率為18w,p1∶p′1 =9∶25。

電路通過斷開、閉合開關以及滑動變阻器滑片p的移動,形成不同電路所消耗的最大電功率與最小電功率之比為3∶1。求:

(1) 電流i1與i2的比值 ;

(2)燈的電阻rl與r1的比值;

(3)燈l正常發光2min所消耗電能w的大小。

(請畫出相關電路狀態的等效電路圖)

11. 電源兩端的電壓保持不變,r為定值電阻,燈泡l1「1.2v ??w」、l2「6v ??w」。(額定功率標識不清晰)

在圖22---a電路中,電壓表示數為5.4v,l1實際消耗的功率為其額定功率的1/4。

在圖22---b電路中,l2兩端的電壓為3v。

在圖22---c電路中,電流表示數為0.6a。

求:(1)電源兩端電壓u。 (2)燈泡l1的電阻r1。 (3)燈泡l2的額定功率p2。

圖22---a圖22--- b圖22---c

ans:1、(1)= (2)= (3) p=45w----

ans: 2、 畫對等效電路圖2分)

(1)滑動變阻器r2的最大阻值52分)

(2)電源電壓u=8v1分)

(3)當開關s斷開,滑片p調至b端時,電阻r3的電功率p3=1.6w(1分)

ans:3、rl=9ω p=16w

ans: 4

ans:5、(1)p2:p2′=4:92)rb:rc=5:2 (3) p總′=40w

ans:6、(1)r2=302)36v3)1404j

7、(1) (23)

8、(1)i1 / i2 = 3/5 (2)rl / r1=1/2 (3)3840j

9、(1)6v (2)r1=1ω r2=9ω (3)p2額=

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