题目

如图所示电路，电源两端电压保持不变。当开关S1、S2都闭合时，灯L正常发光，电流表的示数为I1，灯L的电功率为PL；当开关S1、S2都断开时，滑动变阻器接入电路的电阻为Rc，电流表的示数为I2，灯L的电功率为P'L；电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，且U1：U2=3:2，PL：P'L=4：1。 当闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P时，会形成不同的电路，在这些不同的电路中，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3:1， 电路消耗的功率最小时滑动变阻器的电功率为3 W（忽略温度对灯丝电阻的影响）求： （1）电流表的示数I1与I2的比值； （2）滑动变阻器的最大阻值R2与电阻R1的比值； （3）灯L的额定功率PL； （4）开关S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的电阻为Rc时，电路消耗的总功率P总。

题型：计算题难度：偏难来源：0101 模拟题

所属题型：计算题 试题难度系数：偏难

答案

解： 根据题意画出等效电路图

（1）由图甲、乙得： （2）由图乙得 由图甲、乙得 由图甲、丙得 ， RL: R1: R2: Rc =2 : 1 : 3 : I，即 （3）∴UL'' : U1'' : U2''= PL'': P1'' : P2''=RL: R1: R2 =2 : 1 : 3 ∴ PL=9PL"=9 x2 W =18 W； （4）由图甲、乙得 ∴P总= ×18W=9W。

考点梳理

初中三年级物理试题“如图所示电路，电源两端电压保持不变。当开关S1、S2都闭合时，灯”旨在考查同学们对 电功率的计算公式的变形、 等效电路、 电功率的计算、 ……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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• 电功率的计算公式的变形
• 等效电路
• 电功率的计算

考点名称：电功率的计算公式的变形

解读电功率的计算公式：
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。
电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式P=W/t。

经实验研究证明，电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积，即P=UI。电压和电流是电路中最重要的物理量。有电压才可能有电流。电能是通过电荷有规律的运动转化成其它形式的能量的，电荷有规律的运动就形成电流。没有电流就不会消耗电能，当然也就不会有电能转化为其它形式的能量。所以，P=UI广泛应用于电功率的计算。
与欧姆定律结合得到的（3）式P=I2R、（4）式P=U2/R适用于纯电阻电路。因为，欧姆定律反映的是导体中的电流与导体两端电压和导体电阻之间的关系，是在纯电阻电路中得出的，所以，它只适用于纯电阻电路。如：白炽灯、电阻、电热器等，不适用于含电动机的电路和输变电电路的计算。由于串联电路中电流处处相等，所以在串联电路中，使用（3）式P=I2R分析和计算方便。在并联电路中，各支路两端电压相等，所以用（4）式P=U2/R分析和计算方便。通过对近几年的中考命题分析，除了含电动机电路的电功率计算外，其它全是纯电阻电路。在纯电阻电路中，四个计算公式通用，可根据具体情况选择方便的公式进行运用。

电功率计算公式变形如下：
I=U/R
U=IR
R=U/I
P=W/T
P=UI
P=U^/R
P=I^R
Q=UIt 物理量 物理公式
电流 定义式I=Q/t 欧姆定律I=U/R 串联电路I=I1=I2 并联电路I=I1+I2
电压 串联电路U=U1+U2 并联电路U=U1=U2
电阻 串联R总=R1+R2 并联R总=R1R2/(R1+R2)

电功率 定义式P=W/t 普适公式P=UI
电功 定义式W=UIt 已知电功率W=Pt 已知电量W=UQ
导体热量 焦耳定律Q=I2Rt
面积 正方形S=a2 长方形S=ab 圆S=π（D/2）2
体积 柱体V=Sh 排液法V固=V2-V1 正方体V=a3 浸没时V排=V物
速度 定义式v=s/t 平均速度v=s总/t总
密度 定义式ρ=m/V
重力 G=mg
浮力 公式法F浮=ρ液gV排 称重法F浮=G-F' 漂浮和悬浮F浮=G 阿基米德原理F浮=G排
产生原因F浮=F向上-F向下 沉底时F浮=G-N
压强 定义式p=F/S 液体内部p=ρgh
功率(机械) 定义式P=W/t 汽车功率P=Fv
功(机械) 定义式W=Fs 总功W总=W有用+W额
杠杆平衡条件 F1l1=F2l2
力 同方向F合=F1+F2 反方向F合=F1-F2 水平桌面上受到物体的压力F=G总 液体、气体的压力F=pS