初三物理电学计算难题和相关例题如下:
难题:
一个电路中有一个电源,两个大小不一的灯泡L1和L2,一个电流表,一个电压表和一个滑动变阻器。已知电源的电压为6V,灯泡L1的电阻为4欧姆,滑动变阻器的最大电阻为6欧姆。现在要求灯泡L1正常发光,求此时电流表的读数和滑动变阻器的滑片在最左端时灯泡L2两端的电压。
例题:
有一个电路,电源的电压为6V,其中串联了一个滑动变阻器和一个定值电阻R。滑动变阻器上标有“50欧姆 2A”的字样,定值电阻的阻值为4欧姆。现在要求电路中的电流不超过0.5A,求滑动变阻器的最大调节范围。
解析:
难题:
当灯泡L1正常发光时,通过它的电流为I1 = 6V/4Ω = 1.5A。由于串联电路中各处的电流相等,因此通过滑动变阻器的电流也为I1 = 1.5A。根据欧姆定律,电源电压与总电流之积等于总电阻之和乘以电流,即6V = (R1 + R2) × 1.5A,其中R1为灯泡L1的电阻,R2为滑动变阻器的最大电阻。因此可得到R2 = 6V/1.5A - 4Ω = 8Ω - 4Ω = 4Ω。此时滑动变阻器的滑片在最左端,因此灯泡L2两端的电压为U2 = IR2 = 1.5A × 4Ω = 6V。
例题:
根据题目条件,当滑动变阻器的滑片在最右端时,电路中的电流最大,此时电路的总电阻为R总 = 6V/0.5A = 12Ω。由于串联电路中总电阻等于各个分电阻之和,因此滑动变阻器的调节范围为R滑 = R总 - R = 12Ω - 4Ω = 8Ω。因此滑动变阻器的最大调节范围为8欧姆到零之间。
初三物理电学计算难题及例题:
难题:
某电路中有一个阻值为20欧的电阻丝,它通电5分钟,电流通过电阻丝产生的热量是1.68×10^{4}焦。求电路中的电流。
例题:
有一个电铃,标有“10V 5W”字样,现有一个电源电压为15V的电路中,为使电铃正常工作,需要在这个电路中串联一个多大的电阻?
解答:
根据欧姆定律和电功率公式得:$I = \frac{P}{U} = \frac{5W}{10V} = 0.5A$,
因为电铃正常工作,所以串联电阻电流与电铃相同,则根据欧姆定律得:
串联电阻的阻值:$R = \frac{(U_{总} - U_{用})}{I} = \frac{(15V - 10V)}{0.5A} = 20\Omega$。
故答案为:电路中的电流为0.5A;需要串联一个20欧的电阻。
初三物理电学计算难题和相关例题
难题:
某电路中有一个电源(电压不变)、一个定值电阻(阻值不变)、一个滑动变阻器和一个电流表。要求在移动滑动变阻器滑片P的过程中,电流表的示数最大,且电路中允许通过的最大电流为1A。已知定值电阻的阻值为10Ω,求电源电压的最大值。
相关例题:
如图所示电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,R′为滑动变阻器,电流表A测量电路中的电流。开始时,滑片P位于变阻器R′的a端,此时电流表的示数为I1;当滑片P向右移动时,电流表的示数为I2,且I2>I1。请分析并回答下列问题:
(1)当滑片P向右移动时,电压表V的示数将如何变化?
(2)当滑片P向右移动时,电路消耗的总功率将如何变化?
(3)在图上画出当滑片P向右移动时,电压表V与电流表A、变阻器R′两个接线柱的连接情况。
分析:
(1)当滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,即I2<I1。根据欧姆定律得:U=IR=I1R′+I1R=I1(R+R′)①。由于I2>I1,所以I2(R+R′)>I1(R+R′),即U′>U。由于电压表V与R并联,所以电压表V的示数将变大。
(2)根据公式P=UI可知电路消耗的总功率将变小。
(3)当滑片P向右移动时,电压表V与电流表A、变阻器R′两个接线柱串联接入电路中。
