内容正文:
第十八章 电功率
专题三 比值类分析与计算
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类型1 简单串、并联电路中的比值问题
1. 将标有“3 V 3 W”的L1和标有“3 V 1.5 W”的L2串联在电路中,灯丝电阻不变,电源电压为3 V。下列说法正确的是 ( )
A. L1和L2的电阻之比是2∶1
B. 通过L1和L2的电流之比是1∶2
C. L1两端的电压是2 V
D. 两灯消耗的总功率是1 W
D
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2.电阻R1和R2的I-U图像如图所示,下列说法正确的是 ( )
A. R2的阻值为10 Ω
B. 两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶4
C. 将两电阻串联接入电路,通电后,R1两端电压与R2两
端电压之比为1∶2
D. 将两电阻并联接入电路,通电1 min,电流通过R1产生
的热量与电流通过R2产生的热量之比为1∶2
D
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3. (广东深圳中考改编)已知R1=2 Ω、R2=3 Ω,某同学分别按照图甲、乙两种方式将电阻连入电路(两电路电源电压相等),则图甲中R1与R2的电流之比I甲1∶
I甲2=________,电压之比U甲1∶U甲2=________;图乙中R1与R2的电流之比I乙1∶
I乙2=________,电压之比U乙1∶U乙2=________。图甲与图乙的总功率之比P甲∶
P乙=________。
1∶1
2∶3
3∶2
1∶1
6∶25
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4. 图甲所示电路中,电压表V1和V2的示数之比为1∶3,则两定值电阻的阻值之比R1∶R2=________,消耗的功率之比P1∶P2=________;若将电阻R1、R2改接为图乙所示的电路,则电流表A1、A2的示数之比为________。
1∶2
1∶2
2∶3
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5. 将规格为“220 V 100 W”的甲灯和规格为“220 V 25 W”的乙灯串联在220 V电源上,甲、乙两灯的功率之比P甲∶P乙=______,此时电路的总功率为P;再将它们并联后接在同一电源上,此时电路的总功率为P',则P∶P'=________。(灯丝电阻不变)
1∶4
4∶25
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6. 电路如图所示,L1标有“6 V 3 W”字样,L2标有“3 V 3 W”字样,闭合开关S后,两灯均发光,此时两电表示数之比为U1∶U2=_______;若将两灯并联后接入3 V电路中,则两灯的实际功率之比为P1∶P2=________。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
5∶1
1∶4
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类型2 变化电路中的比值问题
7. 如图所示,电源电压不变,R2=2R1,当开关S断开和闭合时,在相同的时间内,电流通过R1产生的热量之比为 ( )
A. 1∶3 B. 1∶9 C. 3∶1 D. 9∶1
B
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8
8. (石家庄新华期末)电路如图所示,电源电压保持不变,开关S始终闭合。开关S1闭合前后电流表示数之比为3∶5,则闭合开关S1后(忽略灯丝电阻的变化),下列说法正确的是 ( )
A. 通过L1和L2的电流之比是3∶2
B. L1和L2的电阻之比是2∶3
C. L1和L2两端电压之比是3∶5
D. L1和L2的电功率之比是2∶3
D
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9. (沧州运河期末)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,小灯泡L1、L2都能正常发光,甲、乙两只电表的示数之比为3∶5,则L1、L2的额定功率之比是 ( )
A. 2∶3 B. 3∶2 C. 5∶3 D. 3∶5
A
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10. (石家庄长安模拟)电路如图所示,电源电压一定,定值电阻R的阻值为R0,a为阻值大小为R0的定值电阻或电流表,b为阻值大小为R0的定值电阻或电压表,滑动变阻器的最大阻值为2R0。当滑动变阻器滑片P位于中点且保持不变,所有开关可以任意通断时,电路的最大功率是最小功率的4倍;当滑动变阻器滑片P位于中点保持不变,且只闭合S1时,电流表A的示数为I。
下列说法错误的是 ( )
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A. a、b都为定值电阻
B. 只闭合S1,滑片P向左移动,则电流表A的示数变大
C. 滑片P位于中点时,只闭合S1、S2,电流表A的示数为I′,则I∶I′=1∶2
D. 闭合S1、S3,断开S2时,电路的最大功率为8I2R0
√
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11. (唐山丰南期末)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L上标有“6 V 3 W”字样,小灯泡的电阻是________Ω(灯丝电阻不随温度改变)。当只闭合开关S、S1时,电流表示数为I1,电压表示数为U1,小灯泡的电功率为PL;当只闭合开关S、S2时,电流表示数为I2,电压表示数为U2,小灯泡的电功率为PL'。已知U1∶U2=2∶3,PL∶PL'=4∶1,则I1∶I2=________,R1∶R2=________。
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2∶1
1∶3
2
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12. (廊坊模拟)如图所示,小灯泡L的额定电压为6 V,且灯丝电阻不随温度变化,滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,闭合开关,电流表示数为I1,小灯泡的电功率为P1,小灯泡两端电压为U1;调节滑动变阻器的滑片至最大阻值的 处,小灯泡正常发光,电流表示数为I2,小灯泡的电功率为P2,
小灯泡两端电压为U2。已知P1∶P2=1∶4。
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(1)求I1∶I2;
解:闭合开关,滑动变阻器的滑片调至阻值最大处时,总电阻R总1=RL+R滑,电路中的电流I1== ,小灯泡的电功率P1=I12RL;滑动变阻器的滑片调至最大阻值的处时,小灯泡正常发光,总电阻R总2=RL+R滑,电路中的电流I2==
,小灯泡的电功率P2=I22RL。则 == ,所以=== 。
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(2)求电源电压;
解:===,解得RL=R滑,调节滑动变阻器的滑片至最大阻值的处,小灯泡正常发光,小灯泡两端电压为U2=6 V,I2==,则U=U2= U2=U2=×6 V=8 V。
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(3)若把电路中的电压表改接0~3 V的量程,并将电压表并联在滑动变阻器两端,为保证电路安全,求滑动变阻器可调的最小值与最大值的比值。
解:电压表量程为0~3 V,电压表并联在滑动变阻器两端,电压表的最大示数U滑大=3 V,小灯泡两端的电压UL小=U-U滑大=8 V-3 V=5 V,电路中的电流I小==,滑动变阻器接入电路的最大电阻R滑大=RL=×R滑=R滑,为保证电路安全,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为总电阻的,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,R滑小=R滑,所以==。
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