题目

如图所示的电路中，电源两端电压不变，设灯L电阻不变．当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，R1的电功率为P1，电流表示数为I1；当开关S1断开，S2闭合时，R1的电功率为P1′，电流表示数为I2，此时灯L正常发光．当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在C点时，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U1，已知U1：U2=3：2，Rc的电功率为18W，P1：P1′=9：25．电路通过断开、闭合开关以及滑动变阻器滑片P的移动，形成不同电路所消耗的最大电功率与最小电功率之比为3：1．求： （1）电流I1与I2的比值； （2）灯的电阻R1与R1的比值； （3）灯L正常发光2min所消耗电能W的大小．（请画出相关电路状态的等效电路图）

题型：计算题难度：偏难来源：专项题

所属题型：计算题 试题难度系数：偏难

答案

解：当S1闭合、S2断开，滑片P在B端时，电路如图甲所示； 当S1断开、S2闭合时，灯正常发光，电路如图乙所示； 当S1、S2都断开，滑片P在C时，电路如图丙所示． （1）如图甲、乙： ∵  ， ∴． （2）当S1和S2都断开，滑片P在B端时，电路如图（A）， 总电阻最大，总功率Pmin； 当S1和S2都闭合时，电路如图（B）， 总电阻最小，总功率Pmax． ∵  U一定， ∴ ， ∴2R1=RL+R3①，  ∴ 如图甲、乙，U一定， ∴ ， ∴ 2R1=3R3﹣5RL②， 解①②式得：3RL=R3，R1=2RL， ∴ ． （3）如图丙： ∴， ∴2R1=RL+3RC③， 将R1=2RL，代入③式， 解得：RC=RL， ∴， ∴， 如图乙，灯正常发光：∵ ， ∴， ∴ WL0=PL0t=32W×2×60s=3840J．

考点梳理

初中二年级物理试题“如图所示的电路中，电源两端电压不变，设灯L电阻不变．当开关S1闭”旨在考查同学们对 电功率的计算、 欧姆定律及其应用、 电功或电能的计算、 电功率的计算公式的变形、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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• 电功率的计算
• 欧姆定律及其应用
• 电功或电能的计算
• 电功率的计算公式的变形

考点名称：电功率的计算

电功率的计算：
电灯电器有标志，额定电压(U0)额功率(P0)。
正常发光用电流，I等P0除U0.I=P0/U0.
电压改变功率变，其中电阻是不变。
遇见电器求电阻，R等U2除以P，R=U2/P.

电功率的四个表达式：（1）定义式：P=W/t。（2）反映电学特点的普适式P=UI。与欧姆定律结合后得到的(3)式P=I2R。（4）式P=U2/R。

电功率计算同类试题：
同类试题1：
某灯泡甲上标有“PZ220-40”的字样，“PZ”表示普通白炽灯，正常发光时工作电流是____0.18A．若将它与“220V 60W”的灯泡乙串联接入照明电路，两灯工作时，较亮的是____甲灯 （填“甲”或“乙”）．
解：灯泡甲正常发光时工作电流为I=PU=40W220V≈0.18A；根据R=U2P可知，额定电压相同时，甲灯泡的额定功率小，电阻大；当两灯泡串联时，通过的电流相等，由P=I2R可知，甲灯泡电阻大，实际功率就大，故灯泡较亮．故答案为：0.18；甲．
同类试题2：
在一个标有“PZ220-60”的白炽灯的两端加上220V电压，灯泡消耗的实际功率为____60W；而如果电压换成110V，灯泡消耗的实际功率又为____15W．
解：（1）白炽灯的两端加上220V电压，因U实=U额，则灯泡正常发光时，所以，P实=P额=60W；（2）解：已知灯泡的额定电压是220V，额定功率是60W，灯泡的电阻值： R=U2额P额=(220V)260W=807Ω；灯泡的实际功率：P=U2实际R=(110V)2807Ω=15W．故答案为：60；15．