2022年中考物理 电学复习试题

2022年中考物理复习电学试题（偏难）　一．选择题（共7小题）1．如图所示电路图，把端点A、B接在电压U不变的电源两端，只闭合开关S1，电压表的示数为U1，电流表A1的示数为I1．把端点C、D接同一电源两端，只闭合开关S2，电压表的示数为U2，电流表A2的示数为I2．把端点A、D接同一电源两端，只闭合开关S1，电压表的示数为U3，电流表A1的示数为I3．把端点B、C接同一电源两端，只闭合开关S2，电压表的示数为U4，电流表A2的示数为I4．已知：R1=R3=12Ω，U1=6V，U1：U3=4：3，I3：I4=3：5．则（　　）　A．定值电阻R2=3Ω　B．电源两端电压U=30V　C．把端点B、C接同一电源两端，只闭合开关S1，总功率P=300W　D．把端点B、C接同一电源两端，闭合开关S1、S2，总电阻R=2.5Ω　2．如图所示，电源两端的电压U保持不变．当开关S1、S2、S4闭合，S3断开时，电压表的示数为U1，电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2；当开关S1、S3闭合，S2、S4断开时，电压表的示数为U2，电流表A1的示数为I3，电流表A2的示数为I4．关于这个电路中电压表、电流表示数的比较，下列说法中正确的是（　　）　A．U1＞U2，I1＜I2B．U1=U2，I1＜I2C．U1＞U2，I3=I4D．U1＜U2，I3＞I4　3．如图所示，电源电压保持不变．只闭合开关S1时，电压表V的示数为U1，电阻R1消耗的功率P1为1.8W；只闭合开关S2、S3时，电压表V的示数为U2，电流表A1和A2的示数分别为I1和I2；所有开关都闭合时，电流表A2的示数比I2增加了0.9A．已知U1：U2=1：3，I1：I2=4：1，则（　　）　A．电阻R2和R3的比值为4：1B．电阻R1的阻值为20Ω　C．电源电压为20VD．电流表A1示数为2.4A　23\n4．如图所示电路，电源电压不变，当开关S闭合、S1、S2断开时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U1；当开关S、S1、S2都闭合时，电流表的示数为I2，电压表的示数为U2．则下列说法正确的是（　　）　A．I1＞I2，U1＞U2B．I1＜I2，U1＜U2C．I1＞I2，U1＜U2D．I1＜I2，U1＞U2　5．如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，电阻R2与R3的阻值均为10Ω．闭合开关S，断开开关S1，电流表A1和A2的示数之比为3：1．当把电流表A1和A2分别换成电压表V1和V2后，若把开关S、S1都闭合，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2．则下列选项正确的是（　　）　A．R1=10ΩB．R1=20ΩC．U1：U2=3：4D．U1：U2=4：3　6．如图所示电路，电源两端的电压一定，当开关S1闭合、S2断开时，电流表和电压表示数分别为I1、U1；当再闭合S2，且将滑片P适当右移后，电流表和电压表示数分别为I2、U2，则下列叙述一定正确的是（　　）　A．I1＞I2U1＞U2　B．I1＞I2U1大于、小于或等于U2都有可能　C．U1＜U2I1=I2　D．U1＜U2I1大于、小于或等于I2都有可能　7．如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，电阻R2与R3的阻值均为10Ω．闭合开关S，电流表A1和A2的示数之比为3：2．若把电流表A1和A2分别换成电压表V1和V2后，电压表V1的示数为U1′，电压表V2的示数为U2′．则下列选项正确的是（　　）　A．R1=5ΩB．R1=20ΩC．U1′：U2′=3：4D．U1′：U2′=4：3　23\n二．填空题（共2小题）8．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，R1=R2．当电键S1闭合、S2断开时，电流表、电压表的示数分别为I1、U1；当电键S2闭合、S1断开时，电流表、电压表的示数为I2、U2；则I1/I2　_________　1，U1/U2　_________　1（选填“＜”、“=”或“＞”）．　9．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，已知R1=2R2，当S1闭合、S2断开时，电压表和电流表示数分别U1和I1；当S1断开、S2闭合时，电压表和电流表示数分别U2和I2，则U1与I1的比值　_________　U2与I2的比值，I1与I2的比值　_________　3．（均选填“大于”、“等于”或“小于”）　三．解答题（共6小题）10．如图所示的电路图中，把端点A、B接在电压U不变的电源两端，当闭合开关S1，断开开关S2时，电压表的示数为U，电流表A1的示数为I1．把端点C、D接在电压U不变的电源两端，当断开开关S1，闭合开关S2时，电压表的示数为U2，电流表A2的示数为I2．把端点C、B接在电压U不变的电源两端，当闭合开关S1、S2时，电流表A1的示数为I3电流表A2的示数为I4．把端点A、D接在电压U不变的电源两端，当断开开关S1、闭合开关S2时，电流表A2的示数为I5．已知：U1：U2=3：4，I3：I4=5：3，R1=R2，U2=10V求：（1）电流I1与I2的比值；（2）电流I2与I5的比值；（3）电源两端电压U．　11．如图所示电路图中，把端点A、C接在电压U不变的电源两端，只闭合开关S2时，电压表V1的示数为U1；只闭合开关S3时，电压表V1的示数为U1′，电压表V2的示数为U2′=4.5V．当把端点A、B接在电压U不变的电源两端，只断开开关S2，并用R4替换R3后，电压表V2的示数为U2″．己知U1：U1′=4：3，U2′：U2″=13：12，R3：R4=2：3，电阻R2=4Ω．求：电阻R3的电阻值和电源两端电压U．23\n　12．如图所示，电源两端电压U保持不变．当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，电阻R1的电功率为P1，电阻RA的电功率为PA=4.5W；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电压表的示数为U2=2V，电流表的示数为I2，电阻RB的电功率为PB．已知：R1：R2=2：1，P1：PB=1：10，U1：U2=3：2．求：（1）电源两端的电压U；（2）电阻R2的阻值．　13．如图所示，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B端时，电阻R2的电功率为P2，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，电阻R2的电功率为P2′，电流表的示数为I2．已知I1：I2=2：3．23\n求：（1）电阻R2的功率P2与P2′的比值；（2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点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=2：3，这时R2的功率为10W，RC的电功率为5W．则滑片P在B端与滑片P到C点时，变阻器连入电路电阻RB与RC的比值；（3）通过开关的断开和闭合，会出现不同的电路状态，求电路消耗的最大电功率．（请画出相关电路状态的等效电路图）　14．物理小组活动时，老师要求大家试着用一块电压表和阻值为R0的定值电阻等器材，通过实验测算出待测电阻的电阻值RX．如图所示为小利所连接的部分电路．（1）电路中还缺少一根导线，请你帮助小利完成电路的连接，并画出实验电路图．（2）正确连接电路后，只闭合开关S1时，电压表的示数为U1；开关S1、S2都闭合时，电压表的示数为U2．如果电源两端电压恒定不变，则RX=　_________　．　15．如图所示的电路图中，电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R3．若只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P置于A端时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2；若此时将滑动变阻器的滑片P移至B端，电压表V1的示数变为U1′，电压表V2的示数变为U2′，电流表A1的示数为0.4A．已知U1：U1′=1：2，U2：U2′=3：1，R2=3Ω．求：（1）电阻R1的阻值；（2）电源两端电压U；（3）当开关都闭合，滑动变阻器的滑片P置于B端时，电流表A2的示数．　23\n参考答案与试题解析　一．选择题（共7小题）1．如图所示电路图，把端点A、B接在电压U不变的电源两端，只闭合开关S1，电压表的示数为U1，电流表A1的示数为I1．把端点C、D接同一电源两端，只闭合开关S2，电压表的示数为U2，电流表A2的示数为I2．把端点A、D接同一电源两端，只闭合开关S1，电压表的示数为U3，电流表A1的示数为I3．把端点B、C接同一电源两端，只闭合开关S2，电压表的示数为U4，电流表A2的示数为I4．已知：R1=R3=12Ω，U1=6V，U1：U3=4：3，I3：I4=3：5．则（　　）　A．定值电阻R2=3Ω　B．电源两端电压U=30V　C．把端点B、C接同一电源两端，只闭合开关S1，总功率P=300W　D．把端点B、C接同一电源两端，闭合开关S1、S2，总电阻R=2.5Ω考点：电功率的计算；欧姆定律的应用．专题：计算题；图析法．分析：根据题意先画出三种情况下的等效电路图；由已知比值关系求出U3的大小，再根据欧姆定律结合图1和图2求出两电路图中电流的比值关系，根据电源的电压不变和欧姆定律结合三个电路图列出方程求出电阻R2、R4的大小；进一步求出图2中电流的大小，再根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压；最后根据P=求出把端点B、C接同一电源两端且只闭合开关S1时的总功率，利用并联电路的电阻特点求出把端点B、C接同一电源两端且闭合开关S1、S2时电路的总电阻．解答：解：把端点A、B接在电压U不变的电源两端，只闭合开关S1，等效电路图如图1所示；把端点A、D接同一电源两端，只闭合开关S1，等效电路图如图2所示；把端点B、C接同一电源两端，只闭合开关S2，等效电路图如图3所示；由图1可得：U1=I1R2=6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①∵U1=6V，U1：U3=4：3，∴U3=4.5V，23\n由图2可得，I3R2=4.5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②两式可得：=﹣﹣﹣﹣③∵电源的电压不变，∴由图1和图2可得：U=I1（R1+R2）=I3（R1+R2+R4），由图2和图3可得：U=I3（R1+R2+R4）=I4R3，把③式、R1=R3=12Ω和I3：I4=3：5分别代入得：12Ω+R2=3R4，R2+R4=8Ω，解得R2=3Ω，R4=5Ω，代入②式可得I3=1.5A，∴由图3可得电源的电压为：U=U3+I3（R1+R4）=4.5V+1.5A×（12Ω+5Ω）=30V；当把端点B、C接同一电源两端，只闭合开关S1时，电路为R2的简单电路，电路的总功率为P===300W；当把端点B、C接同一电源两端，闭合开关S1、S2时，电路为R2、R3并联，此时电路的总电阻为R===2.4Ω．故选ABC．点评：本题考查了学生对串、并联电路的判断，串联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用．关键是电路处于不同状态时电路串并联的辨别，难点在于将三种状态下的电流关系及电压关系联系在一起，列出等式进行求解．　2．如图所示，电源两端的电压U保持不变．当开关S1、S2、S4闭合，S3断开时，电压表的示数为U1，电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2；当开关S1、S3闭合，S2、S4断开时，电压表的示数为U2，电流表A1的示数为I3，电流表A2的示数为I4．关于这个电路中电压表、电流表示数的比较，下列说法中正确的是（　　）　A．U1＞U2，I1＜I2B．U1=U2，I1＜I2C．U1＞U2，I3=I4D．U1＜U2，I3＞I4考点：欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电路的动态分析．专题：图析法．分析：分析实物连接图，分别画出当开关S1、S2、S4闭合，S3断开时，和当开关S1、S3闭合，S2、S4断开时的电路图，确定电路的连接方式和三表的测量对象，根据欧姆定律、并联电路和串联电路的特点分析判断．解答：解：当开关S1、S2、S4闭合，S3断开时，如右上图，两电阻并联，电压表测量R123\n两端的电压（电源电压），电流表A1测量通过R1的电流，电流表A2测量干路电流，则I1＜I2；﹣﹣﹣﹣①当开关S1、S3闭合，S2、S4断开时，如右下图，两电阻串联，电流表A1A2测量电路中的电流，则I3=I4；﹣﹣﹣﹣﹣﹣②电压表测量R1两端的电压，小于电源电压，所以U1＞U2，﹣﹣﹣﹣﹣③由①②③可知AC正确，故选AC．点评：本题考查了学生对欧姆定律、串并联特点的掌握和运用，分析实物图画出两种情况下的电路图是本题的关键．　3．如图所示，电源电压保持不变．只闭合开关S1时，电压表V的示数为U1，电阻R1消耗的功率P1为1.8W；只闭合开关S2、S3时，电压表V的示数为U2，电流表A1和A2的示数分别为I1和I2；所有开关都闭合时，电流表A2的示数比I2增加了0.9A．已知U1：U2=1：3，I1：I2=4：1，则（　　）　A．电阻R2和R3的比值为4：1B．电阻R1的阻值为20Ω　C．电源电压为20VD．电流表A1示数为2.4A考点：欧姆定律的应用；并联电路的电压规律；电路的动态分析；电功率的计算．专题：计算题；应用题；比例法．分析：（1）先画出三种情况的等效电路图，根据欧姆定律和和并联电路的电流特点结合图乙中电流表的示数得出电阻R2和R3的比值．（2）由图乙可知电压表测的是电源的电压，由图甲结合电压表的示数关系得出三电阻的关系式，进一步得出R1、R3之间的关系；根据串联电路的电阻特点和欧姆定律表示出图甲中的电流，根据P=I2R结合电阻R1消耗的功率表示出电源电压和R1之间的关系；由图乙和图丙可知所有开关都闭合时电流表A2示数的增加量为通过R1的电流，根据欧姆定律得出等式；联立以上等式求出R1的阻值和电源的电压．（3）先利用电阻的并联特点求出图乙中的总电阻，再根据欧姆定律和电阻之间的关系求出电流表的示数．23\n解答：解：只闭合开关S1时，等效电路图如图甲所示；只闭合开关S2、S3时，等效电路图如图乙所示；所有开关都闭合时，等效电路图如图丙所示．（1）由图乙可知：===，∴=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①（2）由图乙可知电压表测的是电源的电压，∵U1：U2=1：3，∴由图甲可得：=，即2R1=R2+R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②两式可得：R1=2R3，∴P1=I2R1=（）2R1=1.8W，即U2=16.2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③由图乙、丙可知，I2′=I2+0.9A，即=0.9A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④由③④两式可得：R1=20Ω，代入④式可得：U=18V，（3）由图乙可得：电路的总电阻R===R3=×R1=R1，∴I1===×=×0.9A=2.4A．故选BD．点评：本题考查了学生对串、并联电路的判断，串联电路的特点以及欧姆定律的应用．本题难点在于很多同学无法将三种状态下的功率关系及电压关系联系在一起，故无法找到突破口．解答此类问题时，可将每一种情况中的已知量和未知量都找出来，仔细分析找出各情况中的关联，即可列出等式求解．　23\n4．如图所示电路，电源电压不变，当开关S闭合、S1、S2断开时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U1；当开关S、S1、S2都闭合时，电流表的示数为I2，电压表的示数为U2．则下列说法正确的是（　　）　A．I1＞I2，U1＞U2B．I1＜I2，U1＜U2C．I1＞I2，U1＜U2D．I1＜I2，U1＞U2考点：欧姆定律的应用．分析：分析电路图可知，开关S闭合、S1、S2断开时，R1和灯泡串联在电路中，电压表测灯泡的电压．开关S、S1、S2都闭合时，R1和R2并联在电路中，灯泡短路．结合电路特点根据欧姆定律可知电压表和电流表示数的大小．解答：解：开关S1、S2由断开时到闭合，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知电流变大，闭合后灯泡短路电压表的示数变为0，所以I1＜I2，U1＞U2，A，B，C错误，D正确．故选D．点评：学生要能根据电路电阻的变化结合欧姆定律正确判断电路中电表示数大小的变化．　5．如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，电阻R2与R3的阻值均为10Ω．闭合开关S，断开开关S1，电流表A1和A2的示数之比为3：1．当把电流表A1和A2分别换成电压表V1和V2后，若把开关S、S1都闭合，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2．则下列选项正确的是（　　）　A．R1=10ΩB．R1=20ΩC．U1：U2=3：4D．U1：U2=4：3考点：欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；并联电路的电流规律；并联电路的电压规律．专题：应用题；动态预测题．分析：（1）闭合开关S，断开开关S1，R1、R2并联，电流表A1测干路电流，A2测R2支路的电流，根据欧姆定律和并联电路的特点表示出两电流表的示数，利用两电流表的示数关系，即可求出R1的阻值；（2）当把电流表A1和A2分别换成电压表V1和V2后，若把开关S、S1都闭合时，三电阻串联，电压表V1测R2和R3两端的电压，V2测R1和R2两端的电压，根据串联电路各处的电流相等和欧姆定律即可得出两电压表示数的比值．解答：解：（1）闭合开关S，断开开关S1时，R1、R2并联，电流表A1测干路电流，A2测R2支路的电流；电流表A1的示数为：I1+I2，电流表A2的示数为：I2，∵（I1+I2）：I2=3：1，∴I1：I2=2：1，即=2，23\nR1=R=×10Ω=5Ω．（2）当把电流表A1和A2分别换成电压表V1和V2后，若把开关S、S1都闭合时，三电阻串联，电压表V1测R2和R3两端的电压，V2测R1和R2两端的电压；∵串联电路各处的电流相等，∴根据U=IR可得，两电压表示数的比值为：U1：U2=（R2+R3）：（R1+R2）=（10Ω+10Ω）：（5Ω+10Ω）=4：3．故选D．点评：电流表相当于一根导线，电压表相当于开路，分析电路时去掉两表，简化电路而确认电路的连接方式是关键，灵活运用欧姆定律和串并联电路的特点是基础．　6．如图所示电路，电源两端的电压一定，当开关S1闭合、S2断开时，电流表和电压表示数分别为I1、U1；当再闭合S2，且将滑片P适当右移后，电流表和电压表示数分别为I2、U2，则下列叙述一定正确的是（　　）　A．I1＞I2U1＞U2　B．I1＞I2U1大于、小于或等于U2都有可能　C．U1＜U2I1=I2　D．U1＜U2I1大于、小于或等于I2都有可能考点：欧姆定律的应用．专题：应用题；图析法；欧姆定律．分析：当开关s1闭合、s2断开时，灯泡L和电阻R串联，电流表测串联电路的电流，电压表测电阻R两端电压；当s2闭合后，灯泡L被短路，电流表测干路电流，电压表测电源电压；根据串并联电路的特点和欧姆定律分析．解答：解：开关s2闭合前后，电压表测量的对象发生了变化，电源电压一定，s2闭合前测的是滑动变阻器两端的电压，闭合后测的是电源电压，所以U1＜U2；因为滑片发生了移动，滑动变阻器连入的电阻发生了变化，故无法判断电流的大小，I1大于、小于或等于I2都有可能；故选D．点评：解决本题的关键是要清楚开关s2闭合前后电流表和电压表分别测的是哪一个的电流和电压，也可以根据开关的开闭画出对应的等效电路图分析．　7．如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，电阻R2与R3的阻值均为10Ω．闭合开关S，电流表A1和A2的示数之比为3：2．若把电流表A1和A2分别换成电压表V1和V2后，电压表V1的示数为U1′，电压表V2的示数为U2′．则下列选项正确的是（　　）　A．R1=5ΩB．R1=20ΩC．U1′：U2′=3：4D．U1′：U2′=4：323\n考点：欧姆定律的应用；串联电路和并联电路的辨别；电流表的使用；电压表的使用．专题：计算题；方程法；比例法．分析：画出两表为电流表时的电路图，三电阻为并联，由两表示数关系求R1的大小；画出两表为电压表时的电路图，三电阻为串联，由串联电阻关系求两电压表示数关系．解答：解：当两表为电流表时，电路图如图所示，电流表A1的示数为：I1+I2，电流表A2的示数为：I2+I3，∵（I1+I2）：（I2+I3）=3：2∴I2=2I1﹣3I3，即：=﹣，=﹣，∴R1=5Ω．当两表为电压表时，电路图如图所示，电流表V1的示数为：U2+U3，电流表V2的示数为：U1+U2，设电路中电流为I，则：∵U1=IR1=5Ω×I，U2=IR2=10Ω×I，U3=IR3=10Ω×I，∴U1′：U2′=（U2+U3）：（U1+U2）=（10Ω×I+10Ω×I）：（5Ω×I+10Ω×I）=4：3．故选A、D．点评：电流表相当于一根导线，电压表相当于开路，分析电路时去掉两表，简化电路而确认电路的连接方式是关键，灵活运用欧姆定律和串并联电路的特点是基础．　二．填空题（共2小题）8．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，R1=R2．当电键S1闭合、S2断开时，电流表、电压表的示数分别为I1、U1；当电键S2闭合、S1断开时，电流表、电压表的示数为I2、U2；则I1/I2　=　1，U1/U2　＜　1（选填“＜”、“=”或“＞”）．23\n考点：欧姆定律的应用；电路的动态分析．专题：应用题．分析：（1）分析电路结构，确定各电路元件的连接方式，确定各电表所测量的量；（2）根据各电表所测量的量，根据欧姆定律分析答题．解答：解：（1）由电路图知电阻R1与电阻R2串联，电流表测电路电流；电键S1闭合、S2断开时，电压表测电阻R1两端的电压；电键S2闭合、S1断开时，电压表测电阻R1与电阻R2串联电压，即电源电压．（2）两种情况下，流过电流表的电流不变，即I1=I2，所以I1：I2=1：1；由于U1=IR1，U2=I（R1+R2），所以==＜1．故答案为：=；＜．点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活运用，关键是电表所测电路元件的判断和开关闭合、断开时电路连接方式的辨别．　9．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，已知R1=2R2，当S1闭合、S2断开时，电压表和电流表示数分别U1和I1；当S1断开、S2闭合时，电压表和电流表示数分别U2和I2，则U1与I1的比值　小于　U2与I2的比值，I1与I2的比值　等于　3．（均选填“大于”、“等于”或“小于”）考点：欧姆定律的应用．专题：应用题．分析：（1）分析电路结构，确定S1闭合、S2断开时，各电路元件的连接方式；由并联电路特点求出电路总电阻；由欧姆定律求出电流表的示数；（2）分析电路结构，确定S1断开、S2闭合时，各电路元件的连接方式；由欧姆定律求出电流表的示数；（3）根据（1）与（2）确定U1与I1的比值与U2与I2的比值间的关系；求出I1与I2的比值．解答：解：（1）由电路图知，S1闭合、S2断开时，电阻R1与R2并联，电压表测并联电压即测电源电压，所以U=U1，电流表测干路电流I1，并联阻值R并===R2，电流I1====；（2）由电路图知，S1断开、S2闭合时，电阻R1与R2并联，电压表测并联电压即测电源电压，所以U=U2，电流表测电阻R1所在支路电流I2，I2==；23\n（3）U1与I1的比值=R并=R2；U2与I2的比值=R1=2R2，所以U1与I1的比值小于U2与I2的比值；电流I1与I2电流的比值==3．故答案为：小于；等于．点评：本题考查了并联电路的特点、欧姆定律，分析清楚电路结构、明确各电路元件的连接方式，熟练应用并联电路的特点、欧姆定律是本题的解题关键．　三．解答题（共6小题）10．如图所示的电路图中，把端点A、B接在电压U不变的电源两端，当闭合开关S1，断开开关S2时，电压表的示数为U，电流表A1的示数为I1．把端点C、D接在电压U不变的电源两端，当断开开关S1，闭合开关S2时，电压表的示数为U2，电流表A2的示数为I2．把端点C、B接在电压U不变的电源两端，当闭合开关S1、S2时，电流表A1的示数为I3电流表A2的示数为I4．把端点A、D接在电压U不变的电源两端，当断开开关S1、闭合开关S2时，电流表A2的示数为I5．已知：U1：U2=3：4，I3：I4=5：3，R1=R2，U2=10V求：（1）电流I1与I2的比值；（2）电流I2与I5的比值；（3）电源两端电压U．考点：欧姆定律的应用；等效电路．专题：计算题；压轴题；方程法；比例法．分析：根据题意先画出四种情况下的等效电路图；由图丙可知R3、R4并联，根据并联电路两端的电压相等求出两电阻的阻值之比，根据甲、乙两图中电压表的示数和欧姆定律及R3、R4两电阻的之间关系求出I1与I2的电流之比；根据甲、乙两图中电源的电压不变和电流关系、和R1、R2之间的关系求出这三电阻之间的关系，再根据乙、丁两图中电源两端电压不变求出求出电流I2与I5的比值；根据乙图中串联电路电阻的分压特点求出电源的电压．解答：解：电压U接在A、B两端，当闭合开关S1，断开开关S2时，电路连接如图甲；电压U接在C、D两端，当断开开关S1，闭合开关S2时，电路连接如图乙；电压U接在B、C两端，当闭合开关S1、S2时，电路连接如图丙：电压U接在A、D两端，当断开开关S1、闭合开关S2时，电路连接如图丁．23\n丙图中：∵R3、R4并联∴两端的电压相等，即==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①甲、乙两图中：==，把①式代入得：=∵电源两端电压U不变，∴==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由R1=R2，及①式②式可得：R1=R2=R4，∵乙、丁两图中电源两端电压不变，∴==乙图中：串联电路电阻的分压特点可知，电源的电压为U=U2=2×10V=20V．答：（1）电流I1与I2的比值为5：4；（2）电流I2与I5的比值为3：2；（3）电源两端电压为20V．点评：本题考查了学生对串、并联电路的判断，串联电路的特点以及欧姆定律的应用．本题难点在于很多同学无法将四种状态下的电流关系及电压关系联系在一起，故无法找到突破口．解答此类问题时，可将每一种情况中的已知量和未知量都找出来，仔细分析找出各情况中的关联，即可列出等式求解．　11．如图所示电路图中，把端点A、C接在电压U不变的电源两端，只闭合开关S2时，电压表V1的示数为U1；只闭合开关S3时，电压表V1的示数为U1′，电压表V2的示数为U2′=4.5V．当把端点A、B接在电压U不变的电源两端，只断开开关S2，并用R4替换R3后，电压表V2的示数为U2″．己知U1：U1′=4：3，U2′：U2″=13：12，R3：R4=2：3，电阻R2=4Ω．求：电阻R3的电阻值和电源两端电压U．23\n考点：电路的三种状态；串联电路和并联电路的辨别；欧姆定律的应用．专题：计算题；应用题．分析：先跟据要求分别画出相应的简化电路；即当把AC接在电压U不变的电源两端，只闭合开关S2时，R1与R2串联，V1并联在R1两端；当把AC接在电压U不变的电源两端，只闭合开关S3时，R1与R3串联，V1并联在R1两端，V2并联在R3两端；当把AB接在电压U不变的电源两端，只断开开关S2，并用R4替换R3后，R4与R2串联，V2并联在R4两端．然后根据甲、乙两图中U1与U1′的关系求出电路中电流的关系；即；再根据U2′的电压值和U2′与U2″的比值，求出U2″的大小；最后以电源电压为等价，分别用电阻和已知电压表示出其关系式，解之即可．解答：己知：U1：U1′=4：3，U2′：U2″=13：12，R3：R4=2：3，R2=4Ω，U2′=4.5V求：R3、U解：只闭合开关S2时，电路连接如图甲；只闭合开关S3时，电路连接如图乙；当把AB接在电压U不变的电源两端，只断开开关S2，并用R4替换R3后，电路连接如图丙．甲、乙两图中，R1不变，即=，∵U2′：U2″=13：12，U2′=4.5V∴U2″=故以电源电压为等价，其关系式分别为：U=4×（R1+4Ω）①U=（R1+R3）②U=（+4Ω）③23\n由①、②得：4×（R1+4Ω）=（R1+R3）化简得：3R3=R1+16④由②、③得：（R1+R3）=（+4Ω）化简得：R1=﹣⑤由④、⑤得：3R3=﹣R3+16解之：R3=6Ω将R3=6Ω代入③可得：U=（×6Ω+4Ω）即U=6V．答：电阻R3的电阻值为6Ω；电源两端电压为6V．点评：根据条件画出简化电路本题的关键，本题主要考查欧姆定律的应用，对一些计算思路不太直观时，可以采用列等价关系式进行解答．　12．如图所示，电源两端电压U保持不变．当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，电阻R1的电功率为P1，电阻RA的电功率为PA=4.5W；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电压表的示数为U2=2V，电流表的示数为I2，电阻RB的电功率为PB．已知：R1：R2=2：1，P1：PB=1：10，U1：U2=3：2．求：（1）电源两端的电压U；（2）电阻R2的阻值．考点：欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电功率的计算．专题：计算题；比例法．分析：先画出两种情况的等效电路图：23\n（1）根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电压表的示数求出两图中的电流，根据电压表关系求出U2的大小，根据P=I2R和P1：PB=1：10、电源的电压不变得出等式即可求出各电阻之间的关系，再根据串联电路的分压特点和U2=2V求出电源的电压．（2）根据串联电路的电压特点求出图甲中RA两端的电压，根据I=求出甲图的电流，根据两图的电流关系求出图乙中电流的大小，根据欧姆定律结合图乙求出电阻R2的阻值．解答：解：当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，等效电路图如图甲所示；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，等效电路图如图乙所示．（1）∵R1：R2=2：1，U1：U2=3：2，U2=2V；∴由图甲、乙得：U1=I1（R1+R2），U2=I2R2，解得：=，U1=3V，∵P1：PB=1：10，=，∴R1=RB，由电源两端电压U不变I1（R1+R2+RA）=I2（R2+RB）解得：RA=9R2由图乙得：=，U2=2V解得：U=12V．（2）由图甲可得：UA=U﹣U1=12V﹣3V=9V，电路中的电流：I1===0.5A，由图2可得：I2=2I1=2×0.5A=1A，R2===2Ω．答：（1）电源两端的电压为12V；（2）电阻R2的阻值为2Ω．23\n点评：本题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目．在解题过程中，注意电路的分析，根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图，同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系，结合题目中给出的已知条件进行解决．　13．如图所示，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B端时，电阻R2的电功率为P2，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，电阻R2的电功率为P2′，电流表的示数为I2．已知I1：I2=2：3．求：（1）电阻R2的功率P2与P2′的比值；（2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点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=2：3，这时R2的功率为10W，RC的电功率为5W．则滑片P在B端与滑片P到C点时，变阻器连入电路电阻RB与RC的比值；（3）通过开关的断开和闭合，会出现不同的电路状态，求电路消耗的最大电功率．（请画出相关电路状态的等效电路图）考点：电功率的计算；等效电路；欧姆定律的应用．专题：计算题．分析：根据题意画出各种情况下的等效电路图，（1）由功率公式求出功率P2与P2'之比；（2）由欧姆定律及功率公式求出R1：R2、R2：RB、RB：RC；（3）最后由功率公式及串联电路的特点求出功率．解题时注意比值法的应用．解答：解：开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，等效电路图如图①所示；当开关S1断开、S2闭合时，等效电路图如图②所示；当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点C时，等效电路图如图③所示；电源电压一定，当电路电阻最小时，功率最大，由电路图分析可知，开关S1S2都闭合时，功率最大，等效电路图如图④所示．23\n（1）由图①②可知：====（2）由图③可知===解得：3R1+RC=2R2①====，∴R2：RC=2：1②由①②联立解得：R1：R2=1：2③在图①②中，总电压U一定，所以I1（R2+RB）=I2（R1+R2）④又∵I1：I2=2：3⑤由③④⑤解得：R2：RB=4：5⑥由②⑥解得：RB：RC=5：2．（3）当S1、S2均闭合时，电路消耗的电功率最大，如图④所示由②③知==，图③与图④功率之比===，P'总=2P总，图③中===P1=P2=×10W=5W，P总=5W+10W+5W=20W，P总′=40W答：（1）电阻R2的功率P2与P2′的比值是4：9．（2）变阻器连入电路电阻RB与RC的比值是5：2．（3）电路消耗的最大电功率是40W．点评：此题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目，难度较大．在解题过程中，注意电路的分析，根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图，同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系，结合题目中给出的已知条件进行解决．23\n　14．物理小组活动时，老师要求大家试着用一块电压表和阻值为R0的定值电阻等器材，通过实验测算出待测电阻的电阻值RX．如图所示为小利所连接的部分电路．（1）电路中还缺少一根导线，请你帮助小利完成电路的连接，并画出实验电路图．（2）正确连接电路后，只闭合开关S1时，电压表的示数为U1；开关S1、S2都闭合时，电压表的示数为U2．如果电源两端电压恒定不变，则RX=　　．考点：伏安法测电阻的探究实验；根据实物图画电路图；实物的电路连接．专题：实验题；作图题．分析：（1）通过题意分析，用一块电压表来测量电阻RX是要通过开关的通断来改变电路的性质，从而表示出RX两端的电压和它的电流，再利用欧姆定律求出电阻．因此，开关S2要与RX并联，电压表应与R0并联；（2）画出电路图，结合图可以看出，当开关S2断开时，电路为串联电路，当开关S2闭合时，电路中只有R0工作，这样就可以通过欧姆定律表示出要求的量了．解答：解：（1）由题意可知，开关S2与RX并联，电压表与R0并联，所以所缺少的导线应为S2的左接线柱与RX的右接线柱相连，其连接图与电路图如图所示；（2）读图可知，电压表与R0并联，开关S2与RX并联，当S2断开时，电路是串联电路，电压表的示数为U1，电路中的电流为；开关S1、S2都闭合时，RX被短路，电压表的示数为U2，也就电源电压，则RX两端的电压为U2﹣U1，所以RX=．故答案为：（1）如图；（2）．点评：此题中，通过分析明确题意，找出是如何利用一块电压表测出未知电阻的，是问题的突破口，这里的巧妙之处就在于对开关的合理运用，通过开关改变电路的性质，从而得出我们想要的数据，最终利用欧姆定律计算出待测电阻的值．考查的角度较为新颖、有一定的创新性，值得我们学习和借鉴．　23\n15．如图所示的电路图中，电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R3．若只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P置于A端时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2；若此时将滑动变阻器的滑片P移至B端，电压表V1的示数变为U1′，电压表V2的示数变为U2′，电流表A1的示数为0.4A．已知U1：U1′=1：2，U2：U2′=3：1，R2=3Ω．求：（1）电阻R1的阻值；（2）电源两端电压U；（3）当开关都闭合，滑动变阻器的滑片P置于B端时，电流表A2的示数．考点：欧姆定律的应用；电路的简化与计算．专题：计算题；图析法．分析：（1）分析电路图，画出各种情况下的等效电路图；（2）根据等效电路，由欧姆定律及串联电路的特点列方程，解方程组求出电阻1的阻值；（3）由欧姆定律及串联电路的特点，求出电源电压；（4）由并联电路的特点及欧姆定律求出电流表A2的示数．解答：解：分析电路图可知：只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P置于A端时的等效电路图如图甲所示；只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P移至B端时的等效电路图如图乙所示；开关都闭合，滑动变阻器的滑片P置于B端时的等效电路图如图丙所示；（1）电阻R2一定，由图甲与图乙可知：电流I与I′之比===，由图甲与图乙可知：==×=×=，所以R3=5R1，电源电源U一定，由串联电路特点及欧姆定律得：====；所以R1=R2=×3Ω=2Ω；答：电阻R1的阻值是2Ω．（2）电阻R3的阻值R3=5R1=5×2Ω=10Ω，乙图中，电源两端电压U=I′×（R1+R2+R3）=0.4A×（2Ω+3Ω+10Ω）=6V，23\n答：电源电压U=6V．（3）如图丙所示，电流表A2的示数IA2=I2+I3=+=+=2.6A，答：开关都闭合，滑动变阻器的滑片P置于B端时，电流表A2的示数是2.6A．点评：本题是一道计算题，难度较大，分析电结构画出等效电路图是正确解题的前提，熟练应用串并联电路的特点及欧姆定律是正确解题的关键．　23