如果將兩個定值電阻R1和R2以某種形式連接起來,接入電路中,則電阻R1消耗的電功率為12W.如果將兩個定值電阻R1和R2以另外一種形式連接起來,接入原電路中,測得該電路的總電流為9A,此時電阻R1上消耗的電功率為108W.(電源電壓不變)
求:
(1)電阻R1和R2的阻值;
(2)電阻R2上兩次電功率的比值.
分析:(1)根據(jù)P=
U2
R
表示出兩種情況下R1消耗的電功率,然后求出R1兩端的電壓關(guān)系,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知電源的電壓,進一步可知兩種連接方式,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出串聯(lián)時R2兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律得出兩電阻的阻值關(guān)系,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律表示出并聯(lián)時電路中的總電流,連接等式即可求出兩電阻的阻值;
(2)已知R2兩端的電壓,根據(jù)P=
U2
R
表示出R2消耗的電功率,進一步得出兩次功率之比.
解答:解:(1)∵電阻R1消耗的功率先后可分別寫作:
P1=
U12
R1
=12W,P1′=
(U1′)2
R1
=108W,
∴U1'=3U1
∴總電壓U=U'=3U1
又∵R1、R2接到同一電源上,
∴第一種以串聯(lián)方式連接;第2次以并聯(lián)方式連接,即

∴U2=2U1,
R1
R2
=
U1
U2
=
1
2
,即R2=2R1
又∵
U2
R1
=108W,
U
R1
+
U
R2
=9A,R2=2R1,
∴R1=3Ω,R2=2×3Ω=6Ω;
(2)第一種連接時:
P2=
U22
R2
=
(2U1)2
R2
=
4U12
R2
,
第二種連接時:
P2′=
U2
R2
=
(3U1)2
R2
=
9U12
R2
,
P2
P2
=
4U12
R2
9U12
R2
=
4
9

答:(1)電阻R1和R2的阻值分別為3Ω、6Ω;
(2)電阻R2上兩次電功率的比值為4:9.
點評:本題考查電阻和電壓、電功率的計算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用,難點是判斷出兩種情況下電路的連接,再根據(jù)電路的連接方式進行解題.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:初中物理 來源: 題型:

小明家的手電筒中兩節(jié)干電池已經(jīng)用了較長時間,小燈泡只能發(fā)出微弱的光,他把兩節(jié)干電池取出,用電壓表直接接在兩節(jié)干電池的兩端,電壓表示數(shù)接近3V,哪為什么不亮呢?他查閱資料后發(fā)現(xiàn)電池內(nèi)部也是有電阻的,同時還用實驗得到了小燈泡燈絲電阻的U-I圖線(如圖所示)
(1)如果他將該小燈泡分別接入甲、乙兩個不同電路,如圖所示,其中甲電路的電源為一節(jié)干電池,乙電路的電源為三節(jié)干電池,每節(jié)干電池的電壓為1.5V,內(nèi)電阻為1.5Ω,定值電阻R=18Ω,則接入
(填“甲”或“乙”)電路時,小燈泡較亮些.
(2)在電路乙中,小燈泡消耗的電功率為
0.134
0.134
W.

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科目:初中物理 來源: 題型:

兩個定值電阻R=10Ω、R=20Ω,如果將兩電阻串聯(lián),接入電路,則通過兩個電阻中的電流之比為
1:1
1:1
,兩電阻兩端的電壓之比為
1:2
1:2
;如果將兩電阻并聯(lián),接入電路,則通過兩個電阻中的電流之比為
2:1
2:1
,兩電阻兩端的電壓之比為
1:1
1:1

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科目:初中物理 來源: 題型:

有兩個電阻元件,已知其中一個是由金屬材料制成的,它的電阻隨溫度的升高而增大,而另一個是由某種半導(dǎo)體材料制成的,其電阻隨溫度的升高而減小.現(xiàn)對其中一個電阻元件R0進行測試,方法是:不斷改變它兩端的電壓并記錄通過它的電流,結(jié)果如下表:
U/V 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20
(1)如果將R0與一個定值電阻R連接成圖所示的電路.已知電源電壓為3V,閉合開關(guān)后,電流表讀數(shù)為1.8A.求:定值電阻R的阻值和電功率.
(2)根據(jù)測試數(shù)據(jù),判斷元件R0是由上述哪類材料制成的,簡要說明理由.
(3)對于R0這個元件,通過分析上表中的數(shù)據(jù),寫出通過它電流I和它兩端電壓U的關(guān)系式.

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科目:初中物理 來源:2013屆重慶市西南大學附屬中學九年級6月(第九次)月考物理試卷(帶解析) 題型:實驗題

在探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”時,小明連接成如圖所示的實驗電路.

(1)在這個實驗電路中有一個儀器連接有誤,請你在實物圖中只改變一根導(dǎo)線的連接,使該儀器能正常工作(用“´”標出需要改動的導(dǎo)線,并畫出改接的導(dǎo)線,要求滑片在最右端時連入電路中電阻最大).
(2)小明改接電路后,閉合開關(guān),電流表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示.為提高實驗精確程度,這個電路仍需要改進的地方是____________.
(3)小明實驗過程中突然看到電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變?yōu)榱悖瑒t電路中可能的故障是______________________.
(4)小明通過實驗得到兩個定值電阻R1、R2對應(yīng)的U—I關(guān)系圖象,如圖所示.由圖象得出:①當電阻一定時,通過導(dǎo)體電流與導(dǎo)體兩端的電壓成____________關(guān)系;②定值電阻R1_________R2,如果將兩個電阻并聯(lián),則兩電阻的功率P1_________P2(選填“<”、“>”或“=”).
(5)小明還想利用這個電路進一步探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”,在實驗過程中,小明先后用5 W,10 W,15 W的電阻替換原來的定值電阻R,某次把定值電阻5 W替換成10 W時,應(yīng)向________(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,使___________表保持不變,然后再記錄電流表的示數(shù).

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科目:初中物理 來源:2012-2013學年重慶市九年級6月(第九次)月考物理試卷(解析版) 題型:實驗題

在探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”時,小明連接成如圖所示的實驗電路.

(1)在這個實驗電路中有一個儀器連接有誤,請你在實物圖中只改變一根導(dǎo)線的連接,使該儀器能正常工作(用“´”標出需要改動的導(dǎo)線,并畫出改接的導(dǎo)線,要求滑片在最右端時連入電路中電阻最大).

(2)小明改接電路后,閉合開關(guān),電流表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示.為提高實驗精確程度,這個電路仍需要改進的地方是____________.

(3)小明實驗過程中突然看到電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變?yōu)榱,則電路中可能的故障是______________________.

(4)小明通過實驗得到兩個定值電阻R1、R2對應(yīng)的U—I關(guān)系圖象,如圖所示.由圖象得出:①當電阻一定時,通過導(dǎo)體電流與導(dǎo)體兩端的電壓成____________關(guān)系;②定值電阻R1_________R2,如果將兩個電阻并聯(lián),則兩電阻的功率P1_________P2(選填“<”、“>”或“=”).

(5)小明還想利用這個電路進一步探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”,在實驗過程中,小明先后用5 W,10 W,15 W的電阻替換原來的定值電阻R,某次把定值電阻5 W替換成10 W時,應(yīng)向________(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,使___________表保持不變,然后再記錄電流表的示數(shù).

 

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