物理周末卷

题型 06 用电器电功率的计算

18 题

(1) 求通过的电流 $ R_2 $ 与 $ R_1 $ 并联，电源电压 $ U = 12V $，由欧姆定律：

$ I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{12V}{10\Omega} = 1.2A $

(2) 求连入电路的最小阻值

干路电流表量程为 $ 0\sim3A $（由图 (b) 可知），干路最大电流 $ I_{\text{max}} = 3A $。

通过 $ R_1 $ 的最大电流：

$ I_{1\text{max}} = I_{\text{max}} - I_2 = 3A - 1.2A = 1.8A $

则 $ R_1 $ 的最小阻值：

$ R_{1\text{min}} = \frac{U}{I_{1\text{max}}} = \frac{12V}{1.8A} \approx 6.7\Omega $

(3) 求总功率最大值与最小值的比值

总功率 $ P = UI_{\text{æ»}} $，电压 $ U $ 不变，故 $ \frac{P_{\text{max}}}{P_{\text{min}}} = \frac{I_{\text{max}}}{I_{\text{min}}} $。

$ R_1 $ 最大阻值 $ 80\Omega $，通过 $ R_1 $ 的最小电流：

$ I_{1\text{min}} = \frac{U}{R_{1\text{max}}} = \frac{12V}{80\Omega} = 0.15A $

干路最小电流：

$ I_{\text{min}} = I_{1\text{min}} + I_2 = 0.15A + 1.2A = 1.35A $

比值：

$ \frac{P_{\text{max}}}{P_{\text{min}}} = \frac{3A}{1.35A} = \frac{20}{9} $

19 题

(1) 低温挡时通过的电流

低温挡仅闭合 $ S_1 $，电路为 $ R_1 $ 的简单电路，由欧姆定律：

$ I_1 = \frac{U}{R_1} = \frac{6V}{4\Omega} = 1.5A $

(2) 低温挡的功率

$ P_{\text{ä½}} = UI_1 = 6V \times 1.5A = 9W $

(3) 的电阻值

高温挡 $ S_1ãS_2 $ 都闭合，$ R_1ãR_2 $ 并联，功率比 $ P_{\text{é«}}:P_{\text{ä½}} = 4:3 $，故：

$ P_{\text{é«}} = \frac{4}{3}P_{\text{ä½}} = \frac{4}{3} \times 9W = 12W $

$ R_2 $ 的功率：

$ P_2 = P_{\text{é«}} - P_{\text{ä½}} = 12W - 9W = 3W $

由 $ P = \frac{U^2}{R} $ 得：

$ R_2 = \frac{U^2}{P_2} = \frac{(6V)^2}{3W} = 12\Omega $

20 题

(1) 开关都闭合时的挡位 $ SãS_1 $ 闭合时，$ R_1 $ 被短路，只有 $ R_2 $ 工作；仅闭合 $ S $ 时，$ R_1ãR_2 $ 串联。

由 $ P = \frac{U^2}{R} $，电阻越小功率越大，故此时为高温挡。

(2) 低温挡时中的电流

低温挡 $ R_1ãR_2 $ 串联，总功率 $ P_{\text{ä½}} = 440W $，由 $ P = UI $ 得：

$ I = \frac{P_{\text{ä½}}}{U} = \frac{440W}{220V} = 2A $

(3) 电阻丝的阻值

低温挡总电阻：

$ R_{\text{æ»}} = \frac{U^2}{P_{\text{ä½}}} = \frac{(220V)^2}{440W} = 110\Omega $

故 $ R_1 = R_{\text{æ»}} - R_2 = 110\Omega - 80\Omega = 30\Omega $。

(4) 高温挡的功率

高温挡只有 $ R_2 $ 工作，功率：

$ P_{\text{é«}} = \frac{U^2}{R_2} = \frac{(220V)^2}{80\Omega} = 605W $

题型 07 测定小灯泡的电功率

21 题

实验原理：$ \boxed{P = UI} $
连接电路时开关应断开
滑动变阻器滑片应调到最大阻值处
滑动变阻器的作用：保护电路、改变小灯泡两端的电压

22 题

测量小灯泡正常发光时的电功率
(1) $ U_{\text{å®}} = U_{\text{é¢}} $ 时，$ P_{\text{å®}} = P_{\text{é¢}} $
(2) $ U_{\text{å®}} < U_{\text{é¢}} $ 时，$ P_{\text{å®}} < P_{\text{é¢}} $
(3) $ U_{\text{å®}} > U_{\text{é¢}} $ 时，$ P_{\text{å®}} > P_{\text{é¢}} $

23 题

(1) 闭合开关前，滑片置于右端（最大阻值处）
(2) 电流表示数为 $ \boxed{0.36A} $（量程 $ 0\sim0.6A $，分度值 $ 0.02A $）
(3) 电压需从 2V 升至 2.5V，应向左移动滑片（减小变阻器电阻）；额定功率：

$ P_{\text{é¢}} = U_{\text{é¢}}I_{\text{é¢}} = 2.5V \times 0.5A = 1.25W $

24 题

① 实验原理：$ \boxed{P = UI} $
② (a) 选用9V电源。依据：小灯泡额定电压 3.8V，变阻器接入 10Ω 时，由 $ U_{\text{å}} = IR_{\text{å}} = 0.3A \times 10\Omega = 3V $，电源电压 $ U = 3.8V + 3V = 6.8V $，故选择 9V 电源（3V、6V 均不足）。
(b) 额定功率：

$ P_{\text{é¢}} = U_{\text{é¢}}I_{\text{é¢}} = 3.8V \times 0.3A = 1.14W $

25 题

(1) 小灯正常发光的理由：电压表示数左移 6 小格后，达到其额定电压（"2.2V" 或 "3.8V"）。
(2) 电压表并联在滑动变阻器两端（因电源为 2V 整数倍，小灯额定电压 2.2V/3.8V，电压表测变阻器电压）。
(3) 电压表示数：若量程为 $ 0\sim3V $，分度值 0.1V，示数为 2.4V（左移 6 小格后为 $ 2.4V - 0.6V = 1.8V $，对应小灯 2.2V；或量程 $ 0\sim15V $，分度值 0.5V，示数 12V，不符合电源电压，故量程为 $ 0\sim3V $）。
(4) 若小灯为 "2.2V 0.3A"，额定功率：

$ P_{\text{é¢}} = 2.2V \times 0.3A = 0.66W $

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（注：文档部分内容可能由 AI 生成）