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文檔簡介

中考科學教師題庫物質(zhì)科學一(物理)5電與電路5.16歐姆定律及其應用卷九一、單選題1.如圖所示電路,電源電壓不變。閉合開關后,當滑片P在某一端點時,電流表示數(shù)為0.3A,小燈泡消耗的功率為0.9W;當滑片P移至中點時,電壓表示數(shù)變化了2V,此時小燈泡恰好正常發(fā)光,且消耗的功率為2W。下列說法正確的是(

)A.

滑動變阻器的最大阻值為20Ω

B.

電源電壓為10V

C.

小燈泡正常發(fā)光時的電阻為10Ω

D.

滑片P在最右端時,滑動變阻器消耗的功率為3.6W【答案】A【解析】(1)通過比較燈泡的功率大小確定電流為0.3A時滑片的位置和電壓表示數(shù)的變化方向,并根據(jù)P=UI求出此時燈泡兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點結合電壓表示數(shù)的變化判斷滑片位于中點時電壓表的示數(shù),最后根據(jù)根據(jù)R=U2P求出燈泡正常發(fā)光時的電阻;

(2)根據(jù)滑片在兩個不同位置時的電路狀態(tài),利用串聯(lián)電路中總電壓等于各處電壓之和為等量關系,列出兩個方程,分別計算出電源電壓和滑動變阻器的最大阻值;

(3)滑片P在最右端時,根據(jù)P=I2R求出滑動變阻器的功率。

根據(jù)電路圖可知,燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測燈泡兩端的電壓,電流表測電路中的電流。

小燈泡消耗的功率2W>0.9W,

根據(jù)P=I2R可知,0.9W時電路中的電流肯定小于2W時的電流,

那么0.9W時電路的電阻肯定大于2W時的電路電阻;

即當I=0.3A時,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,滑片在最右端,

此時燈泡兩端的電壓:UL=PLIL=0.9W0.3A=3V;

當滑片P移到中點時,總電阻變小,電路中的電流變大,那么燈泡兩端的電壓變大,

此時燈泡兩端的電壓UL′=UL+2V=3V+2V=5V;

此時燈泡正常發(fā)光,且燈泡的功率PL′=2W,

燈泡正常發(fā)光時的電阻:RL=(UL′)2PL'=(5V)22W=12.5Ω

故C錯誤;

當滑片P在最右端時,燈泡兩端的電壓UL=3V,電路中的電流I=0.3A,

電源的電壓:U=UL+IR=3V+0.3A×R滑

①;

當滑片P移到中點時,燈泡兩端的電壓U2.阻值相等的三個電阻R和R1,R2,R3組成如圖所示的電路,且R1=R2=R3,若電阻R1兩端的電壓為20伏,電阻R3兩端的電壓為4伏,則電阻R2兩端的電壓為(

)A.

6伏

B.

8伏

C.

10伏

D.

12伏【答案】B【解析】(1)由電路圖可知,R3與R串聯(lián)后與R2并聯(lián),再與R串聯(lián),最后再與R1并聯(lián);已知R3兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律可求該支路電流,再根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和串聯(lián)電路的電壓特點得出通過最右端R的電流,得出等式。

(2)根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點得出通過中間電阻R的電流,根據(jù)歐姆定律表示出其兩端的電壓,再根據(jù)R1兩端的電壓等于中間電阻R兩端的電壓和R2兩端的電壓之和得出等式,聯(lián)立等式得出方程,解方程即可得出電阻R2兩端的電壓。

如下圖所示:

設R2兩端的電壓為U2,R1=R2=R3=x,

由圖1可知:BCD中R與R3串聯(lián),通過R3的電流為4Vx,

因最右邊R3與R串聯(lián)后再與R2并聯(lián),

所以,通過R的電流為U2?4VR;

則U2?4VR=4Vx

如圖2可知:BE與BCD并聯(lián),

通過中間電阻R的電流I=U2x+4Vx,

中間R兩端的電壓為UR中=IR=(U2x+4Vx)R,

由圖3可得:ABE與AF并聯(lián),3.如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,當開關S1、S2都閉合時,電流表的示數(shù)為0.5A,電壓表的示數(shù)為6V;將電壓表、電流表的位置互換,當開關S1,斷開、S2閉合,電流表的示數(shù)為0.3A,則正確的是(

)A.

R1=8Ω

B.

R2=8Ω

C.

R1=20Ω

D.

R2=20Ω【答案】B【解析】當開關S1、S2都閉合時,兩個電阻并聯(lián),電流表測R1的電流,電壓表測電源電壓,根據(jù)R1=U1I1計算它的阻值;將電壓表、電流表的位置互換,兩個電阻串聯(lián),電壓表測總電壓,電流表測總電流,根據(jù)R總=U當開關S1、S2都閉合時,兩個電阻并聯(lián),電流表測R1的電流,電壓表測電源電壓,

那么電阻R1的阻值:R1=U1I1=6V0.5A=12Ω;

將電壓表、電流表的位置互換,兩個電阻串聯(lián),當開關S1斷開、S2閉合,電壓表測總電壓,電流表測總電流,

總電阻R總=U總I總4.如圖,電源電壓18v保持不變。電流表量程0~0.6A,電壓表量程0~15v,小燈泡上標有“6V,3W”字樣,要求開關閉合后兩個電表的示數(shù)均不超過所選量程,且燈泡兩端電壓不允許超過額定電壓(燈絲電阻不變),則下列說法正確的是(

)。A.

滑動變阻器的滑片向左移動時,電流表和電壓表示數(shù)變大

B.

當電流表示數(shù)為0.4A時,電壓表示數(shù)為12V

C.

該電路的最大功率為10.8W

D.

滑動變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍是24~60Ω【答案】D【解析】(1)根據(jù)滑片的移動方向可知接入電路中電阻的變化,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和燈泡兩端的電壓變化,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點U總=UL+U可知滑動變阻器兩端的電壓變化;

(2)根據(jù)公式RL=UL2PL求出燈泡的電阻,再根據(jù)U=IR求出電流表的示數(shù)為0.4A時燈泡兩端的電壓,利用U滑=UUL′求出電壓表的示數(shù);

(3)比較燈泡的額定電流和電流表的量程確定電路中的最大電流,然后根據(jù)公式P總=U總I總計算電路的最大功率;

(4)當電壓表的示數(shù)最大時,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,根據(jù)UL″=UU滑大求出燈泡兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律計算出通過燈泡的電流,進而求出滑動變阻器接入電路中的最大阻值;根據(jù)電路的最大電流計算出總電阻,再根據(jù)R最小=R總RL計算出這時變阻器接入的最小電阻,進一步求出滑動變阻器接入電路中電阻的范圍。

燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流。

A.滑動變阻器的滑片向左移動時,滑動變阻器接入電路中的電阻變??;

根據(jù)公式R總=RL+R可知,電路中的總電阻變??;

根據(jù)歐姆定律I=UR可知,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大;

由UL=ILRL可知,燈泡兩端的電壓變大,

根據(jù)U總=UL+U可知,滑動變阻器兩端的電壓變小,即電壓表的示數(shù)變小,故A錯誤;

B.燈泡的電阻:RL=UL2PL=6V23W=12Ω;

當電流表示數(shù)為0.4A時,燈泡兩端的電壓:

UL′=I'RL=0.4A×12Ω=4.8V,

電壓表的示數(shù):U滑=UUL′=18V4.8V=13.2V,故B錯誤;

C.燈泡的額定電流為:IL=PLUL=3W6V=0.5A;

電流表的量程為0~0.6A,

因為電路中的最大電流為0.5A,

那么電路的最大電功率為:P總=U總I總=18V×0.5A=9W,故C錯誤;

D.當電壓表的示數(shù)為15V時,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,

此時燈泡兩端的電壓:

UL″=UU5.某建筑工地需要架設臨時供電線路,實現(xiàn)照明和電加熱功能。其簡化電路如圖所示,供電處電壓U不變,從供電處到工地用長導線(有電阻)連接。閉合開關S1、S2時,加熱器和照明燈同時工作。斷開S2后與斷開S2前相比較,則(

)A.

照明燈亮度不變

B.

照明燈亮度變?nèi)?/p>

C.

長導線上消耗的電能增加

D.

整個供電線路消耗的電功率變小【答案】D【解析】(1)首先分析開關S2斷開后燈泡兩端電阻的變化,然后再根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律分析燈泡兩端電壓的變化,進而得到燈泡亮度的變化;

(2)根據(jù)U總=U線+UL分析導線上電壓的大小變化,然后根據(jù)公式W=U2Rt分析導線上消耗電能的變化;開關S2斷開前,燈泡與加熱器并聯(lián);開關S2斷開后,方框內(nèi)只有燈泡自己;因為并聯(lián)電路中,總電阻小于任意一個組成它的電阻,所以方框內(nèi)的電阻比原來變大了;長導線的電阻與方框內(nèi)的電阻串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比可知,方框內(nèi)燈泡兩端的電壓變大了,因此燈泡的亮度增強,故A、B錯誤;

根據(jù)U總=U線+UL可知,導線上分得的電壓減小了,根據(jù)公式W=U2Rt可知,長導線上消耗的電能減少了,故C錯誤;

根據(jù)R總=R線+R框可知,整個供電線路的電阻增大了,根據(jù)公式6.小偉同學用如圖所示的電路測小燈泡的功率。電路中電源電壓恒為4.5V,電壓表的量程為0~3V,電流表的量程為0~0.6A?;瑒幼冏杵鞯囊?guī)格為“20Ω

1A”,燈泡標有“2.5V

1.25W”字樣。若閉合開關,兩電表的示數(shù)均不超過所選量程,燈泡兩端的電壓不允許超過額定值。不考慮燈絲電阻的變化,則下列說法中正確的(

)A.

滑動變阻器的電阻允許調(diào)節(jié)的范圍是0~20Ω

B.

電流表示數(shù)的變化范圍是0~1A

C.

燈泡的最小功率是1.25W

D.

該電路的最大功率是2.25W【答案】D【解析】(1)首先根據(jù)IL=PLUL計算出燈泡的額定電流,再根據(jù)RL=ULIL計算出燈泡的電阻,將燈泡的額定電流與電流表的量程比較,從而確定串聯(lián)電路的最大電流,最后根據(jù)P最大=UI最大計算電路的最大功率;

(2)當燈泡兩端的電壓為2.5V時,此時通過燈泡的電流最大,變阻器的電阻最小,首先根據(jù)U滑小=UUL計算出變阻器的最小電壓,再根據(jù)公式R滑最小=U滑小I最大計算出變阻器的最小電阻;而變阻器接入的最大電阻就是它的最大阻值,據(jù)此確定阻值范圍;

(3)將變阻器的阻值調(diào)到最大,此時電流最小,根據(jù)歐姆定律計算出最小電流,從而確定電流的變化范圍;

(4)已知通過燈泡的最小電流,根據(jù)公式PL小=(I最?。?RL計算它的最小電功率即可。

由電路圖可知,燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流。

燈泡正常發(fā)光的電流IL=PLUL=1.25W2.5V=0.5A,

則燈泡的電阻:RL=ULIL=2.5V0.5A=5Ω;

燈泡正常發(fā)光的電流為0.5A,電流表量程0~0.6A,

為保證串聯(lián)電路的安全,則電路中的最大電流I最大=IL=0.5A;

該電路的最大功率P最大=UI最大=4.5V×0.5A=2.25W,故D正確;

7.把標有“220V、40W”和“220V、15W”的甲、乙兩盞燈串聯(lián)接在220V電壓下,則下面分析正確的是(

)A.

40W的燈比較亮

B.

兩盞燈的總功率大于15W,小于55W

C.

甲燈的實際功率大于乙燈的實際功率

D.

乙燈的實際功率大于甲燈的實際功率【答案】D【解析】(1)(3)(4)燈泡的亮度由實際功率大小決定,根據(jù)“串聯(lián)電路功率與電阻成正比”的規(guī)律比較燈泡亮度的大小即可;

(2)兩盞燈串聯(lián)時總電壓為220V,與它們的額定電壓相等,根據(jù)公式P=U2R比較總功率和它們額定功率的大小即可。

甲燈的電阻為:R甲=U甲2P甲=220V240W=1210Ω;

乙燈的電阻為:R乙=U乙2P乙=220V215W≈3227Ω。

當兩個燈泡串聯(lián)時,它們的實際功率與電阻成正比,即:P甲'P乙8.如圖所示,電源電壓U為10V并保持不變,滑動變阻器規(guī)格為“20Ω1A”。閉合開關S,當滑片P移至最左端時,燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)為0.5A;當滑片P移至中點時,電流表示數(shù)為0.4A。則(

)A.

電路消耗的最小功率為2.5W

B.

滑片P在中點時,燈泡消耗的功率為2.4W

C.

滑片P在中點時,燈泡消耗的功率為3.2W

D.

滑片P在最左端時,2min內(nèi)電流通過燈泡所做的功為10J【答案】B【解析】(1)閉合開關S,當滑片P移至最左端時,此時只有燈泡自己工作,根據(jù)RL=ULIL計算出燈泡的電阻。當滑片在右端時,兩個電阻串聯(lián),此時總電阻最大,根據(jù)P總=U總2閉合開關S,當滑片P移至最左端時,此時只有燈泡自己工作,

燈泡的電阻RL=ULIL=10V0.5A=20Ω;

當滑片在右端時,兩個電阻串聯(lián),此時總電阻最大,電路的最小功率P總=U總2R總=10V220Ω+20Ω=2.5W,

由于燈泡不正常工作時的電阻低于正常工作時的電阻,所以,電路消耗的最小功率不是2.5W;故A錯誤;

滑片P在中點時,電流為0.4A,根據(jù)I=UR可得,此時滑動變阻器兩端的電壓:U滑=IR滑9.如圖所示電路,電源使用的是學生電源,當電源旋鈕旋至某一檔后,開關S閉合,S1、S2斷開時,電壓表的示數(shù)為2V,燈泡L正常發(fā)光,且功率為4W;當電源旋鈕旋至另檔時,開關S、S1、S2都閉合時,電流表的示數(shù)為2.5A,燈泡L的功率為1W;已知R2=0.5R1。則下列說法中正確的是(

)(不考慮溫度對燈泡電阻的影響)A.

燈泡L的電阻為2Ω

B.

電阻R1的阻值為4Ω

C.

先后所使用兩檔電源電壓之比為3:1

D.

S、S1、S2都閉合時,電路的總功率是15W【答案】C【解析】(1)當S閉合,S1、S2斷開時的,燈泡L與電阻R2串聯(lián),根據(jù)公式I=U1R1和PL=I2RL,結合R2=0.5R1,推導得到RL、R1和R2之間的數(shù)量關系;

(2)開關S、S1、S2都閉合時,電阻R1被短路,此時燈泡L與電阻R2并聯(lián),根據(jù)“并聯(lián)電路中,電流與電阻成反比”、“并聯(lián)電路總電流等于各支路電流值之和”、以及PL′=IL(1)S閉合,S1、S2斷開時的,燈泡L與電阻R2串聯(lián),

此時通過燈泡的電流IL燈泡功率PL=I2RL=(2VR1)2RL=4W;

解得:RL=R12;

已知R2=0.5R1,

則RL=R12=4R22;

(2)開關S、S1、S2都閉合時,電阻R1被短路,此時燈泡L與電阻R2并聯(lián),

通過燈泡與電阻的電流之比為:I2IL'=RLR2=4R22R2=4R2;

則I2=4IL′R2;

因為干路電流I總=IL+I2=2.5A,

即IL′+4IL′R2=2.5A

①;

燈泡L的功率PL′=IL′2RL=1W

②;

燈泡的電阻RL=4R22

③;

①②③式聯(lián)立,解得:IL′=0.5A,I2=2A;

電源電壓U=U1+UL=2V+1A×4Ω=6V,

開關S、S1、S2都閉合時,電阻R1被短路,此時燈泡L與電阻R2并聯(lián),

此時電源電壓U′=IL′RL=0.5A×4Ω=2V;

先后所使用兩檔電源電壓之比為U:U′=3:1,故C正確;

開關S、S1、S2都閉合時,電路的總功率P′=U′I′=2V×2.5A=5W,故D錯誤。

故選C。10.如圖甲是“6V3W”和“6V6W”兩個小燈泡L1、L2。的電流與電壓的關系圖像,分別將它們接入圖乙電路中。電源電壓為9V,電流表量程0~3A,電壓表量程0~15V,滑動變阻器規(guī)格“20Ω10A”。將L1接人電路中,調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡L1正常發(fā)光;保持滑動變阻器的滑片位置不變,斷開開關,用L2替換L1接入電路后閉合開關。下列說法正確的是(

)A.

小燈泡L2正常發(fā)光

B.

電路的總功率變大

C.

電壓表和電流表示數(shù)都變大

D.

小燈泡L2的電功率為3.2W【答案】B【解析】(1)首先根據(jù)公式R=U2P分別計算出兩個燈泡正常發(fā)光時的電阻,然后根據(jù)“串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比”的規(guī)律判斷換成L2后電壓是否仍然為6V即可;

(2)根據(jù)公式P總=U總I總判斷總功率的變化即可;

(3)根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律判斷電壓表的示數(shù)變化,根據(jù)歐姆定律分析電流表的示數(shù)變化;

(4)首先根據(jù)L1A.燈泡L1正常發(fā)光的電阻為:R1=U12P1=6V23W=12Ω;

燈泡L2正常發(fā)光的電阻為:R2=U22P2=6V26W=6Ω;

如果變阻器的阻值不變,當換用L2后,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,因為R2<R1,所以燈泡L2兩端的電壓會小于6V,那么它不能正常發(fā)光,故A錯誤;

B.換用燈泡L2后,根據(jù)R總=R2+R變可知,電路的總電阻變大,總電流變大;根據(jù)P總=U總I總可知,電路的總功率變大,故B正確;

C.根據(jù)上面的分析可知,電壓表的示數(shù)變小,電流表的示數(shù)變大,故C錯誤;

D.根據(jù)甲圖可知,當燈泡L1正常發(fā)光時,電流為0.5A,

此時總電阻為:R總=U總I總=9V0.5A=18Ω;

11.在如圖甲所示的電路中,電源的電壓恒定,滑動變阻器的最大阻值為R1=8Ω,R2為定值電阻但看不清標識?;瑒幼冏杵骰瑥淖蠖薓滑到右端N的過程中,滑動變阻器的電功率P隨PN間電阻R變化的關系如圖乙所示,其中滑動變阻器阻值取2Ω和8Ω時電功率相同,則以下說法正確的(

)①定值電阻R2=4Ω②電源的電壓為6V③電壓表的最大示數(shù)為3V④滑動變阻器的最大電功率為2WA.

①③

B.

②④

C.

①②

D.

①④【答案】C【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測變阻器R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流。

(1)根據(jù)圖乙讀出R1的阻值為2Ω和8Ω時滑動變阻器的電功率,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和P=UI=I2R求出電路中的電流,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律表示出電源的電壓,利用電源的電壓恒定得出等式即可求出R2的阻值;

(2)根據(jù)(1)中計算出的結果,利用歐姆定律計算出電源電壓;

(3)當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電壓表的示數(shù)最大,根據(jù)歐姆定律求出電壓表的最大示數(shù);

(4)當變阻器和定值電阻串聯(lián)時,如果變阻器的阻值大于定值電阻,那么當二者的阻值相同時,變阻器的電功率最大。

R1與R2串聯(lián),電壓表測變阻器R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流。

由圖乙可知,當R1=2Ω和R1′=8Ω時,滑動變阻器的電功率均為P1=2W,

由P=UI=I2R可得,兩次電路中的電流分別為:

I=P1R1=2W2Ω=1A;

I'=P1R1'=2W8Ω=0.5A;

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,且電源的電壓恒定,

電源的電壓:U=I(R1+R2)=I′(R1′+R2);

即:1A×(2Ω+R2)=0.5A×(8Ω+R2);

解得:R2=4Ω,故①正確;

電源的電壓:U=I(R1+R2)=1A×(2Ω+4Ω)=6V,故②正確;

由串聯(lián)分壓的規(guī)律可知,當變阻器R1接入電路中的電阻最大為8Ω時,電壓表的示數(shù)最大,此時電路中的電流I′=0.5A,

12.圖甲中當開關S轉(zhuǎn)到2時,電流表和電壓表對應的示數(shù)是乙圖中相對應的a點;當開關S轉(zhuǎn)到1時,兩表對應的示數(shù)是乙圖中相對應的b點。有關判斷正確的是(

)A.

電源電壓為8V

B.

R2的阻值為10Ω

C.

R1的阻值為20Ω

D.

S接2時通過R2的電流為0.2A【答案】D【解析】根據(jù)開關的開合情況,判斷電路的串并聯(lián)關系以及電表所測的物理量,然后利用歐姆定量結合串并聯(lián)電路的特點,對相關物理量進行計算即可。當開關接1時,只有電阻R1工作,電壓表測R1的電壓;

根據(jù)乙圖可知,此時電壓表的示數(shù)為6V,通過它的電流為0.6A;

那么電阻為:R1=U1I1=6V0.6A=10Ω;

此時R1兩端的電壓等于電源電壓,因此電源電壓為6V。

故A、C錯誤;

當開關接2時,電阻R1與R2串聯(lián),電壓表仍然測R1的電壓;

根據(jù)乙圖可知,此時電壓表的示數(shù)為2V,通過電路的電流為0.2A;

串聯(lián)電路各處電流都相等,

因此通過R2的電流為0.2A;

此時它兩端的電壓:U2=U總U1=6V2V=4V;13.標有“6V6W”、“3V3W”的燈L1和L2(假設燈絲電阻不變),將它們接入電路中,兩燈都發(fā)光,下列說法正確的是(

)A.

串聯(lián)接到9V電源的兩端,只有L1能正常發(fā)光

B.

串聯(lián)工作時,L1和L2兩端的電壓之比為2﹕1

C.

并聯(lián)工作時,L1和L2的電功率之比為2﹕1

D.

并聯(lián)工作時,L1和L2中的電流之比為2﹕1【答案】B【解析】(1)(2)在串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比,據(jù)此計算出燈泡兩端的電壓,再與燈泡的額定電壓進行比較即可;

(3)在并聯(lián)電路中,功率與電阻成反比;

(4)在并聯(lián)電路中,電流與電阻成反比,據(jù)此分析計算。

燈泡L1的電阻為:R1=U12P1=6V26W=6Ω;

燈泡L2的電阻為:R2=U22P2=3V23W=3Ω;

當二者串聯(lián)時,L1和L2兩端的電壓之比為:U1'U2'=R114.如圖所示,電源電壓不變,R1是光敏電阻,其阻值大小隨光照強度的增強而減小。閉合開關S后,當光照強度增大時(

)A.

通過R2

的電流變大

B.

電路總電阻變大

C.

R1

消耗的功率變小

D.

要保持電流表示數(shù)不變,應將R2

的滑片P向右移【答案】D【解析】(1)已知電阻變化根據(jù)I=UR判斷通過電阻的電流變化;

(2)無論串聯(lián)還是并聯(lián),其中一個電阻變大,總電阻都變大;其中一個電阻變小,總電阻都變?。?/p>

(3)已知電阻變化和電壓變化根據(jù)P=U2R判斷功率變化。

光敏電阻R1與滑動變阻器R2并聯(lián),電流表測干路電流。

A.閉合開關S,光照強度增大時,R1變小,但R2不變,在總電壓保持不變的情況下,通過R2的電流不變,故A錯誤;

B.閉合開關S,光照強度增大時,R1變小,那么并聯(lián)電路的總電阻變小,故B錯誤;

C.R1兩端的電壓不變,R1變小,根據(jù)P=U2R可知,R1消耗的功率變大,故C錯誤;15.如圖甲所示的電路中,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,電源電壓不變。閉合開關S后,滑片P從a端移動到b端,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化關系如圖乙所示,則下列判斷正確的是(

)A.

電源的電壓為4V

B.

R1的阻值為20歐

C.

R1的最大功率為3.6w

D.

圖乙中C點表示滑片位于中點時的狀態(tài)【答案】C【解析】(1)(2)定值電阻R1與變阻器R2串聯(lián),電壓表測變阻器的電壓。當滑片在b端時,變阻器的阻值最大,此時電流最小為0.2A,電壓表的示數(shù)為4V,根據(jù)歐姆定律計算出變阻器的最大阻值。當滑片在a端時,變阻器的阻值為0,此時電流最大為0.6A,根據(jù)公式U總=U1+U2列出兩個方程,聯(lián)立求解得到電源電壓和電阻R1的阻值。

(3)當滑片在a端時,變阻器的阻值為0,此時電流最大為0.6A,根據(jù)公式P=UI計算R1的最大功率;

(4)根據(jù)C點時的電流和電壓,計算出此時變阻器的阻值,然后與變阻器的最大阻值比較即可。定值電阻R1與變阻器R2串聯(lián),電壓表測變阻器的電壓。

當滑片在b端時,變阻器的阻值最大,此時電流最小為0.2A,電壓表的示數(shù)為4V,

變阻器的最大阻值為:R變=U變I變=4V0.2A=20Ω;

根據(jù)公式U總=U1+U2得到:U總=0.2A×R1+4V

①;

當滑片在a端時,變阻器的阻值為0,此時電流最大為0.6A,

根據(jù)公式U總=U1+U2得到:U總=0.6A×R1

②;

①②聯(lián)立得到:R1

=10Ω;U總=6V;

故A、B錯誤;16.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,電阻R1=0.6Ω,移動滑動變阻器的滑片,當電流表的示數(shù)為2A時,滑動變阻器的電功率為3.6W;當電流表的示數(shù)為3A時,滑動變阻器的電功率為(

)A.

1.2W

B.

2.4W

C.

3.6W

D.

4.8W【答案】C【解析】首先根據(jù)U2=P2I2計算出變阻器的電壓,然后根據(jù)U1=I1R1計算出R1兩端的電壓,再根據(jù)U總=U1+U2計算電源電壓。接下來根據(jù)P總=U總I總計算出電流為3A時的總功率,根據(jù)P1'=I1'2R1計算出定值電阻的功率,最后根據(jù)P2定值電阻R1與變阻器R2串聯(lián),電流表測總電流。

當電流表的示數(shù)為2A時,變阻器的電壓U2=P2I2=3.6W2A=1.8V;

R1兩端的電壓U1=I1R1=2A×0.6Ω=1.2V;

那么電源電壓:U總=U1+U2=1.2V+1.8V=3V;

當電流為3A時,總功率為:P總'=U總I總'=3V×3A=9W;

定值電阻R1的功率:P1'=I1'2R1=(3A)2×0.6Ω=5.4W;

那么變阻器的功率:P17.如圖所示電路,閉合開關S后,甲乙兩表是電壓表,示數(shù)之比是3:2,當開關S斷開,甲乙兩表是電流表,則兩表的示數(shù)之比為(

)A.

2:1

B.

3:1

C.

2:3

D.

1:3【答案】D【解析】當電表為電壓表時,S閉合,電路如圖1;由于電壓表相當于斷路,去掉后電路如圖2;由圖2可以看出兩電阻是串聯(lián);由圖1可知,甲電壓表測的是總電壓,乙電壓表測的是的電壓;由電路中電壓與電阻關系可知,兩電阻之比為:=1:2;當電表為流表時,S斷開,電路如圖1.由于開關斷開,去掉后電路如圖2.由圖2可以看出,兩電阻是并聯(lián),電表甲測的是的電流,電表乙測的是、的總電流.因為:=1:2,所以I1:I2=2:1.則乙測的總電流與的電流之比為3:1,所以甲乙兩表的示數(shù)之比為1:3.這是一道在教學中多次用的題目,每次用都會出現(xiàn)較大的問題.可能錯誤:出現(xiàn)錯誤的主要原因是不畫出兩種情況下的的電路。只是在用腦子想電路圖,亂是第一感受,感到無從下手。18.圖甲電路中,電源電壓不變,R1是定值電阻,R2是滑動變阻器。閉合開關,將變阻器滑片由一端移到另一端的過程中,兩電表示數(shù)變化如圖乙所示,則下列說法錯誤的是(

A.

電源電壓為6V

B.

R1的阻值為5Ω

C.

R1的最大功率為7.2W

D.

滑動變阻器的最大功率為1.35W【答案】D【解析】由電路圖可知,定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流。

(1)(2)當R2接入電路中的電阻為零時,電路中的電流最大,根據(jù)圖象讀出電路中的電流,根據(jù)歐姆定律表示出電源的電壓;當R2接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最大,根據(jù)圖象讀出電表的示數(shù),根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律表示出電源的電壓,根據(jù)電源的電壓不變得出等式即可求出R1的阻值,進一步求出電源的電壓;

(3)根據(jù)P=I2R求出定值電阻電功率的最大值,根據(jù)P=UI求出電路的最大電功率。

(4)變阻器與定值電阻串聯(lián),當變阻器的阻值與定值電阻的阻值相等時,它的電功率最大。據(jù)此先計算出此時的總電流,再根據(jù)P=I2R計算變阻器的最大電功率。

由電路圖可知,定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流。

當變阻器的滑片在最右端時,R2接入電路中的電阻為零時,電路中的電流最大,

由圖象可知,電路中的最大電流I大=1.2A,

可得,電源的電壓:U=I大R1=1.2A×R1

①;

當R2接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最大,

由圖象可知,電路中的最小電流I小=0.3A,電壓表的最大示數(shù)U2=4.5V,

電源的電壓:U=I小R1+U2=0.3A×R1+4.5V

②,

①②聯(lián)立解得:R1=5Ω,U=6V;

故A、B正確不合題意;

定值電阻電功率的最大值:P1小=I小2R1=(1.2A)2×5Ω=7.2W,故C正確不合題意;

當變阻器的阻值與定值電阻的阻值相等時,它的電功率最大。

此時通過變阻器的電流為:I總'=U總R總'=6V5Ω+5Ω=0.6A;

19.如圖電路中,電源電壓保持不變。閉合開關S,當滑片移到滑動變阻器的b端時,電壓表的示數(shù)為8伏,10秒內(nèi)定值電阻R1做功為20焦;當滑片P移到滑動變阻器的中點時,電壓表的示數(shù)為6伏。下列結果正確的是(

)A.

電源電壓為14伏

B.

滑動變阻器R的最大阻值為8歐

C.

滑片在b端,電流表示數(shù)為0.75安

D.

電路先后兩次消耗的總電功率之比為2:3【答案】D【解析】(1)由電路分析可知,R1與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓;由滑片的移動和電壓表示數(shù)變化可知滑片滑到b點時電壓表的示數(shù),則由歐姆定律可表示出滑片在不同位置時滑動變阻器兩端的電壓與電源電壓電阻間的關系,聯(lián)立可解得R1與R最大值之間的關系及電源的電壓;

(3)當滑片在b端時,首先根據(jù)UR1=UU大計算出R1兩端的電壓,再根據(jù)W=UIt列式計算出此時電流表的示數(shù);

(2)當滑片在b端時,已知R兩端的最大電壓和此時電流,根據(jù)R=U大I計算變阻器的最大阻值;

(4)

由功率公式分別求得R1先后兩次消耗的電功率,即可求得比值。

由電路圖可知,R1與滑動變阻器R串聯(lián),電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓;

由圖可知,當滑片滑到b處時,變阻器接入電路的電阻最大為R。且與電阻R1串聯(lián),

滑動變阻器兩端電壓為U大=8V,

即U大=IbR=UR1+R×R=8V

當滑片在中點時,變阻器接入電路的電阻為R2

,且與R1串聯(lián),

此時滑動變阻器兩端電壓為U中=6V,

即U中=I中R2=UR1+R2×R2=6V

20.如圖所示的電路,電源電壓恒為4.5V,電流表的量程為“0~0.6A”,電壓表量程“0~3V”,滑動變阻器的規(guī)格為“30Ω1A”,燈泡L標有“3V1.5W”字樣(忽略燈絲電阻變化)。為了保證電路元件安全,閉合開關S,滑片P在某處向B方向滑動時(

)。A.

滑動變阻器可以從A端開始向B方向滑動

B.

V2示數(shù)變化范圍為1V~3V

C.

電路消耗的最大功率為2.25W

D.

電流表最大示數(shù)為0.6A【答案】C【解析】(4)知道燈泡的額定電壓和額定功率,根據(jù)P=UI求出燈泡的額定電流,然后結合電流表的量程確定電路中的最大電流;

(2)根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻和電路中的最小電阻,利用電阻的串聯(lián)求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值,根據(jù)歐姆定律計算出電壓表V2的最小值,根據(jù)量程確定它的示數(shù)的最大值;

(3)根據(jù)P=UI求出該電路的最大功率;

(1)當變阻器的滑片在A端時,根據(jù)歐姆定律計算出此時電壓表V2的示數(shù),然后與量程對比,確定是否能夠正常工作即可。

由電路圖可知,滑動變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表V2測滑動變阻器兩端的電壓,V1測燈泡的電壓,電流表測電路中的電流。

燈的額定電流:I額=P額U額=1.5W3V=0.5A;

由于串聯(lián)電路中各處的電流相等,且電流表的量程為0~0.6A,

所以電路中的最大電流為Imax=0.5A,故D錯誤;

燈泡的電阻RL=U額I額=3V0.5A=6Ω,

電路中的最小總電阻:R=UImax=4.5V0.5A=9Ω,

滑動變阻器接入電路中的最小阻值為:R滑min=RRL=9Ω6Ω=3Ω;

滑動變阻器兩端的最小電壓為:U滑min=ImaxR滑min=0.5A×3Ω=1.5V,

根據(jù)電壓表的量程可知,電壓表V2的最大示數(shù)為3V;

那么電壓表V221.如圖電路中,已知電壓表的量程為03V,電流表的量程為00.6A,定值電阻R1的阻值為6Ω,滑動變阻器R2的最大阻值為30Ω,電源電壓為6V。開關S閉合后,在滑動變阻器滑片滑動過程中,在保證電流表,電壓表不被燒壞的情況下,下列說法正確的是(

)A.

滑動變阻器滑片允許滑到最左端

B.

電壓表的最小示數(shù)為lV

C.

電路中允許通過的最大電流為0.6A

D.

滑動變阻器滑片滑動過程中,電流表先達到最大量程【答案】B【解析】(1)根據(jù)歐姆定律計算出滑片在最左端時通過電路的電流,然后與允許通過的最大電流進行比較即可。

(2)當變阻器的阻值最大時,通過電路的電流最小,此時電壓表的示數(shù)最小,根據(jù)歐姆定律計算即可;

(3)根據(jù)歐姆定律計算出電壓表的示數(shù)最大時通過電路的電流,然后與電流表的量程比較,從而確定允許通過的最大電流。

(4)根據(jù)(3)中的分析判斷。

根據(jù)圖片可知,定值電阻R1與變阻器R2串聯(lián),電壓表測R1的電壓,電流表測總電流。

當電壓表的示數(shù)為3V時,通過電路的電流為:I1=U1R1=3V6Ω=0.5A,而電流表的量程為0~0.6A,則電路允許通過的最大電流為0.5A,而電壓表先達到量程,故C、D錯誤;

變阻器的滑片在最左端時,只有電阻R1工作,電流為:I1=U總R1=6V6Ω二、填空題22.小科制作了一個利用電路測物體重力的小儀器,如圖所示。當秤盤不放任何重物時,滑片P恰好處于a點,根據(jù)電路回答下列問題:(1)可以將________(選填“電壓表”或“電流表“)的表盤改造用來顯示重力的大??;(2)當所放的物體重力變大時,電路消耗的功率________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。(3)下列

選項會引起稱量的讀數(shù)小于物體的實際重力。A.R1增大

B.R1短路

C.R2斷路

D.電源電壓降低【答案】(1)電壓表

(2)不變

(3)A,D【解析】(1)分析重物的重力增大時,兩個電表的示數(shù)變化,哪個示數(shù)變大,哪個就可以改造用來顯示重力大?。?/p>

(2)根據(jù)公式P=U2R(1)電阻R1與R2串聯(lián),電壓表測量ap之間電阻分擔的電壓,電流表測總電流。

當秤盤中物重增大時,滑片P向下移動,但是變阻器接入電路的電阻大小不變,那么總電流保持不變,即電流表的示數(shù)不變;由于電壓表并聯(lián)的aP部分電阻變大,根據(jù)U=IR可知,這時電壓表的示數(shù)增大,因此可以將電壓表的表盤改造用來顯示重力的大小。

(2)當所放物體重力增大時,滑片下移,但是變阻器接入電路的電阻不變,那么總電阻不變;根據(jù)公式P=U2R可知,電路消耗的功率保持不變。

(3)A.當R1增大時,根據(jù)R總=R1+R變可知,總電阻變大,那么總電流變小;根據(jù)U=IR可知可知,電壓表的示數(shù)變小,故A符合題意;

B.如果R1短路,那么總電阻變小,總電流變大;根據(jù)U=IR可知可知,電壓表的示數(shù)變大,故B不合題意;

C.如果R2斷路,那么電壓表的示數(shù)會等于電源電壓,故C不合題意;

23.如圖所示,電阻R與小燈泡連接在電路中,當閉合開關S1、S2時,電阻R被________,此時燈泡L的電功率為9W。S1閉合、S2斷開時,燈泡的電功率為1W(不考慮燈泡的電阻隨溫度而發(fā)生變化),則此時電阻R消耗的電功率為________

W?!敬鸢浮慷搪罚?【解析】(1)在電路中,如果電流不經(jīng)過用電器,直接由電源的正極流回負極,叫做短路;

(2)由燈泡功率根據(jù)電路圖分析電路結構,求出燈泡兩端的實際電壓之比,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點得出功率之比,即可根據(jù)燈泡實際功率求出R上的功率。

(1)當閉合開關S1、S2時,電阻R被短路;(2)當閉合開關S1、S2時,只有燈泡自己,

那么燈泡的電阻RL=U2P

①;

S1閉合、S2斷開時,燈泡與電阻R串聯(lián),

那么總電阻RL=UL2PL

②;

①÷②得到;U2UL2=PPL=9W1W=91;

可得:U:UL=3:124.如圖所示電路總電壓不變.只閉合開關S3,滑動變阻器的滑片P在最左端時,電路消耗總功率為10W,電流表的示數(shù)為I1;只斷開開關S1,滑片P移至最右端時,電流表的示數(shù)為I2,電壓表的示數(shù)為U1;只閉合開關S1,滑片P仍在最右端時,電壓表示數(shù)為U2.若I1:I2=5:3,U1:U2=2:3.上述三個狀態(tài)中,電路消耗總功率的最小值是________瓦?!敬鸢浮?.6【解析】對三種狀態(tài)的串并聯(lián)情況進行判斷,利用歐姆定律分別表示出各自的電流和對應電壓表的示數(shù),然后利用兩個電流之間的比例關系和電壓之間的比例關系得到三個電阻之間的比例關系,最后利用電功率的公式計算出電路消耗的最小功率即可。

只閉合開關S3,滑動變阻器的滑片P在最左端時,只有電阻R1在工作,

那么電流表的示數(shù):I1=U總R1

①;

此時電路的總功率:P=U總2R1=10W

②;

只斷開開關S1,滑片P移至最右端時,電阻R1與變阻器R2串聯(lián),電壓表測R2的電壓,

此時電流表的示數(shù)為:I2=U總R1+R2

③;

此時電壓表的示數(shù)為:U1=I2R2=U總R1+R2×R2

④;

只閉合開關S1,滑片P仍在最右端時,電阻R1、變阻器R2和電阻R3串聯(lián),電壓表測前面兩個電阻的電壓,

此時電壓表的示數(shù):U2=I2'R1+R2=U總R1+R2+R3×R1+R2

⑤;

因為I125.已知甲燈標有“6V3W”字樣,乙燈的額定電壓是3V。甲、乙兩燈的U﹣I關系如圖所示,則乙燈的額定功率是________W。確保電路安全的前提下,兩燈串聯(lián)使用,電路兩端的最大電壓是________V,兩燈并聯(lián)使用,電路最大電流是________A?!敬鸢浮?.8;8.5;0.85【解析】(1)根據(jù)圖像確定乙燈電壓為3V時的額定電流,然后根據(jù)P=UI計算它的額定功率;

(2)根據(jù)R=U2P分別計算出兩個燈泡的電阻,根據(jù)圖像確定兩燈的額定電流。如果兩燈串聯(lián),那么最大電流等于其中較小的額定電流,然后根據(jù)U總=I總R總計算出最大電壓;

(3)如果兩燈并聯(lián),那么它們兩端的電壓肯定相等,據(jù)此確定最大電源電壓,再根據(jù)歐姆定律計算出兩個電流,最后根據(jù)I總=I甲(1)根據(jù)圖像可知,當乙的電壓為3V時,乙的額定電流為0.6A,那么乙的額定功率:P=UI=3V×0.6A=1.8W;

(2)甲的電阻為:R甲=U甲2P甲=6V23W=12Ω;

乙的電阻為:R乙=U乙2P乙=3V21.8W=5Ω;

因為額定電流0.5A<0.6A,所以串聯(lián)時最大電流為0.5A;

那么電路的最大電壓:U26.如圖所示電路中,電阻R1=8Ω,R2=2Ω,要使R1、R2上實際消耗的功率相等,則滑動變阻器R的阻值應調(diào)至

Ω.【答案】2【解析】根據(jù)功率公式P=U2R求出R1和R2的電壓關系,再根據(jù)串聯(lián)電路電流相等,并聯(lián)電路電壓相等列式,聯(lián)立方程即可求解.

設R1兩端的電壓為U1,則R1消耗的功率P1=U12R1;

設R2兩端的電壓為U2,則R2消耗的功率P2=U22R2,

而P1=P2,

即:U22R2=U12R1;

U222Ω=U(1)當飲水器內(nèi)的水加熱至沸騰的過程中,繼電器線圈中的電流________(填“增大”、“減小”或“不變”);(2)若想降低飲水器的最高溫度,可將滑動變阻器R2的滑片向________(填“左”或“右”)調(diào)節(jié)?!敬鸢浮浚?)減小

(2)右【解析】(1)根據(jù)甲圖可知,當飲水器內(nèi)的水沸騰時,繼電器S2斷開,此時電磁鐵的磁場變?nèi)酰ㄟ^控制電路的電流變小,據(jù)此分析解答;

(2)當飲水器的最高溫度降低時,通過控制電路的電流會增大,此時電磁鐵磁場增強,開關S2更不易斷開。要使電路中的電流減小,就要增大滑動變阻器的電阻,據(jù)此分析滑片的移動方向。(1)當飲水器內(nèi)的水加熱至沸騰的過程中,繼電器線圈中的電流減小

(2)若想降低飲水器的最高溫度,可將滑動變阻器R2的滑片向右調(diào)節(jié)。28.如圖1所示電路,電源電壓保持不變,當閉合開關S,調(diào)節(jié)滑動變阻器,兩電壓表的示數(shù)與電路中電流變化如圖2所示。根據(jù)圖象的信息可知:(1)表示電壓表V1示數(shù)變化的圖象是________(選填甲或乙),電源電壓為________

V。(2)在上述電路中,只將電阻R1的阻值改為40Ω,則兩電壓表的示數(shù)與電路中電流變化的圖象最接近于下列圖中的________?!敬鸢浮浚?)乙;12

(2)C【解析】(1)在串聯(lián)電路中,首先根據(jù)U1=I1R1分析電壓表V1的示數(shù)變化規(guī)律,然后根據(jù)U總=U1+U2分析電壓表V2的示數(shù)變化規(guī)律,最后與圖2進行對照即可。

(2)首先根據(jù)圖2計算出變阻器的最大阻值,然后分析變阻器的阻值最大時對應的兩個電壓表的示數(shù),最后根據(jù)兩個電表的變化趨勢確定圖像的形狀。定值電阻R1與變阻器R2串聯(lián),電壓表V1測R1的電壓,電壓表V1測R1的電壓。

(1)當電流增大時,根據(jù)U=IR可知,定值電阻R1的電壓不斷增大,即V1的示數(shù)不斷增大;根據(jù)U總=U1+U2可知,變阻器兩端的電壓不斷減小,即V2的示數(shù)不斷減小,那么電壓表V1示數(shù)變化的圖象是乙。

根據(jù)圖2可知,當電流為0.2A時,V1的示數(shù)是4V,V2的示數(shù)是8V,那么串聯(lián)電路的總電壓為:U總=U1+U2=4V+8V=12V;

(2)根據(jù)圖2可知,當電流為0.2A時總電流最小,此時變阻器全部接入電路。V2的示數(shù)是8V,

那么變阻器的最大阻值為:R變=U變I=8V0.2A=40Ω;

當電阻R1=40Ω與變阻器串聯(lián)時,總電流為:I總=U總R總=12V40Ω+40Ω=0.15A;

那么R1的電壓為:U1=I1R1=0.15A×40Ω=6V;29.如圖甲所示是某同學“探究定值電阻R0的發(fā)熱功率P0、滑動變阻器R消耗的電功率PR和電源總功率PU隨電流I變化的關系”的實驗電路圖,通過實驗得到的數(shù)據(jù)用描點法在同一坐標系中作出了a、b、c三條圖線,如圖乙所示,根據(jù)圖象可知,其中,反映電源的總功率PU隨電流I變化的關系圖象是________(選填“a”“b”或“c”),滑動變阻器R消耗的最大電功率為________W?!敬鸢浮縜;2.25【解析】(1)根據(jù)P=UI分析總功率的變化規(guī)律,根據(jù)P=I2R分析定值電阻的功率變化,剩下的圖像就是滑動變阻器的;

(2)根據(jù)圖像確定變阻器的功率最大時的電壓和電流,根據(jù)公式P=UI計算即可。

(1)根據(jù)P=UI可知,當總電壓保持不變時,總功率與電流成正比,因此它們的圖像應該是一條直線,那么圖像a就是總功率隨電流變化的圖像;

根據(jù)P=I2R可知,電阻R0的阻值不變,當電流增大時,它的功率也一直增大,那么圖像b就是它的;

而圖像c就是變阻器的功率隨電流變化的圖像;

(2)根據(jù)a圖可知,總功率的最大值為9W,那么電源電壓為:U總=P總I總=9W3A=3V;

根據(jù)c圖可知,當電流為1.5A時,變阻器的功率最大;此時兩個圖像相交,說明此時它們的電壓相等;

因此變阻器功率最大時,它兩端的電壓是:U變=1×3V=1.5V;

那么它的最大功率為:P變=U【答案】6;9【解析】(1)先根據(jù)乙圖R1與R2兩端的電壓關系確定電壓表的量程,根據(jù)電壓表的量程和分度值,讀出U1的示數(shù)。

(2)由乙圖求出電阻R1:R2的值,根據(jù)歐姆定律U總=U0+U',結合歐姆定律列出兩種情況下的方程,聯(lián)立解得R0與R2的比例關系,然后根據(jù)“串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比”計算出U0,最后根據(jù)U總=U0+U2計算總電壓即可。

(1)由圖乙可知,電阻R1兩端的電壓大于R2兩端的電壓3.6伏,

則圖丙中電壓表的量程為0~15V,分度值為0.5V,U1的示數(shù)為6V;

(2)由圖乙可知,R1:R2=6:2=3:1

①,

由串聯(lián)電路的特點可得,

電源的電壓:U=6V+6VR1×R0

U=3.6V+3.6VR2×R0

①、②、③聯(lián)立解得:R0R2=1.5;

在串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比,即:U0U2=R0R2;

U03.6V=1.5;【答案】減小;小于【解析】(1)燈泡的亮度由它的實際功率決定,實際功率越大,它的亮度越大;

(2)燈泡的亮度變小,即總電流變小,那么總電阻變大,此時滑動變阻器的阻值也變大。燈泡的電阻隨溫度的降低而減小,因此它亮度減小時電阻也變小,根據(jù)R總=R變+RL可知,此時燈泡電阻的減小量肯定小于變阻器阻值的增大量,據(jù)此分析解答。(1)繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器,讓小燈泡兩端的電壓逐漸降低,小燈泡逐漸變暗,小燈泡的實際電功率減小。

(2)這段時間內(nèi),若小燈泡電阻變化量的絕對值是△R1,滑動變阻器接入電路的電阻變化量的絕對值是△R2,則△R1<△R2。

32.如圖所示,電阻R0=20Ω,R=30Ω,電源電壓保持9V不變,當滑動變阻器滑片P在a端時,電壓表的示數(shù)是________V,電流表示數(shù)是________A。滑動變阻器滑片P移到b端時,電壓表的示數(shù)是________V,電流表示數(shù)是________A?!敬鸢浮?.6;0.18;9;0.18【解析】根據(jù)電路圖可知,定值電阻R0與變阻器串聯(lián),且無論滑片怎樣移動,變阻器都是全部阻值接入電路。

(1)當滑動變阻器滑片P在a端時,電壓表只與定值電阻R0并聯(lián),只測R0兩端的電壓。首先根據(jù)I總=U總R總計算出總電流,再根據(jù)U0=I0R0計算電壓表的示數(shù)即可;

(2)滑動變阻器滑片P移到b端時,電壓表測它們的總電壓,但是電流表的示數(shù)不變,根據(jù)(1)中的分析計算即可。

根據(jù)電路圖可知,定值電阻R0與變阻器串聯(lián),且無論滑片怎樣移動,變阻器都是全部阻值接入電路。

(1)當滑動變阻器滑片P在a端時,電壓表只與定值電阻R0并聯(lián),只測R0兩端的電壓。

此時通過電路的總電流I總=U總R總=9V20Ω+30Ω=0.18A;

此時電壓表的示數(shù)U33.如圖甲,電源為可調(diào)節(jié)學生電源,電壓表量程為“0~15V”,電流表量程為“0~0.6A”,小燈泡標有“4V1W”字樣,R0為10Ω的定值電阻。電流表隨電壓表示數(shù)變化的U—I圖像如圖乙所示。當電壓表示數(shù)為3

V時,此時燈泡燈絲的電阻是

Ω;調(diào)節(jié)電源電壓,當小燈泡與定值電阻R0消耗的總功率為0.7W時,此時的電源電壓為

V,小燈泡的實際功率為

W?!敬鸢浮?5;2;0.3【解析】(1)根據(jù)甲圖可知,定值電阻R0與燈泡并聯(lián)。首先根據(jù)乙圖確定電壓表示數(shù)為3V時通過電流表的示數(shù),再根據(jù)I0=U0R0計算出通過R0的電流,接下來根據(jù)IL=I總I0計算出通過燈泡的電流,最后根據(jù)RL=ULIL計算燈泡的電阻。

(2)根據(jù)P=UI可知,總功率等于總電壓和總電流的乘積,根據(jù)乙圖確定此時的電壓和電流,再根據(jù)P0'=U0'2R0計算出R0的功率,最后根據(jù)PL'=P總P0'計算出燈泡的實際功率。

(1)根據(jù)甲圖可知,定值電阻R0與燈泡并聯(lián)。

根據(jù)乙圖可知,當電壓表示數(shù)為3V時,通過電流表的示數(shù)為0.5A;

此時通過R0的電流為:I0=U0R0=3V10Ω=0.3A;

通過燈泡的電流為:IL=I總34.家用電熨斗為了適應不同衣料的熨燙需要,設計了調(diào)整溫度的多檔開關。使用時,轉(zhuǎn)動旋鈕即可使電熨斗達到需要的低溫、中溫或高溫。圖(甲)是電熨斗的電路圖,圖中電熱絲R1=R2=110Ω。旋轉(zhuǎn)開關可以改變1、2、3、4四個接點的連接情況,如圖(乙)中的A、B、C所示。問:(1)圖(乙)中________圖表示電熨斗處于中溫檔;(2)電熨斗在低溫檔工作時消耗的電功率P低=________;(3)電熨斗在高溫檔工作時的等效電阻R高=________?!敬鸢浮浚?)B

(2)220W

(3)55Ω【解析】(1)根據(jù)乙圖分別確定三種連接方式中電阻的串并聯(lián)情況,然后比較三者總電阻大小,最后根據(jù)P=U2R判斷功率的大小關系;功率最大是高溫檔,最小的是低溫檔;

(2)已知低溫檔時電路的總電阻根據(jù)公式P=U2(1)根據(jù)乙圖可知,連接方式為A時,只有電阻R1和R2串聯(lián),這時總電阻R總=R1+R2=110Ω+110Ω=220Ω;

為B時,只有電阻R2工作,這時總電阻R總'=110Ω;

為C時,兩個電阻并聯(lián),這時總電阻:R總=R1R2R35.

(1)在兩個相同的杯子內(nèi)盛有質(zhì)量相等的熱水和冷水,將一半熱水倒入冷水杯內(nèi),冷水杯內(nèi)的溫度升高21℃,若再將熱水杯內(nèi)剩余熱水的一半再次倒入冷水杯內(nèi),冷水杯內(nèi)的水溫會升高________(2)在如圖所示的電路中,燈泡L1的額定功率為5W,電源電壓保持6V不變,R0為定值電阻,此時L1兩端的實際電壓為5.5V。若在L1的兩段并聯(lián)一個額定電壓與L1相同的燈泡L2(圖中未畫出),L1兩端的電壓變?yōu)?V,則L2的額定功率為________(3)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,R1=1Ω,R2=3Ω.閉合電鍵S后,移動滑動變阻器R3的滑片P,使電壓表V1.V2,V3示數(shù)變化量的絕對值分別為△U1、△U2,△U3,若△U1=0.3V,則△U2=________【答案】(1)6℃

(2)6W

(3)0.1V【解析】(1)首先根據(jù)Q放=Q吸和Q=cm△t計算出熱水、冷水的初溫和熱平衡后共同的溫度;若再將熱水杯內(nèi)剩余熱水的一半再次倒入冷水杯內(nèi)時,根據(jù)Q=cm△t得出等式求出熱平衡后共同的溫度,進一步求出冷水溫度將再升高的值。

(2)在串聯(lián)電路里,電阻與電壓成正比,據(jù)此分別計算出R1與R0的關系,以及R并和R0的關系;接下來再根據(jù)R并=R1×R2R1+R2計算出R2與R0的關系;最后再根據(jù)公式P=U2R計算兩個燈泡的功率之比,進而得到L2的額定功率;

(1)設容器內(nèi)水的質(zhì)量和一杯水的質(zhì)量為m,熱水的初溫為t熱,冷水的初溫t冷,將一半的熱水倒入容器中后共同的溫度為t,

因不計熱損失,則Q放=Q吸;

由Q=cm△t可得:c×12m△t熱=cm△t冷;

解得:△t熱=2△t冷=2×21℃=42℃;

據(jù)此可設t冷=0℃,則t=21℃,

t熱=t+△t熱=21℃+42℃=63℃;

若再將熱水杯內(nèi)剩余熱水的一半再次倒入冷水杯內(nèi)時,相當于同時向冷水中倒入12+14=34杯熱水,

則c×34m(t熱?t′)=cm(t′?t冷);

即3463℃?t′=t′?0℃;

解得:t′=27℃;

冷水溫度將再升高△t=t′t=27℃21℃=6℃。

(2)當R0與L1串聯(lián)時,

根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律得到:R0R1=U0U1=6V?5.5V5.5V;

解得:R1=11R0;

當L1與L2并聯(lián)后,再與R0串聯(lián);

若△U1=0.3V,則電流△I=△U1R2=36.如圖甲所示電路中,R0為定值電阻,R1為滑動變阻器。圖乙是該滑動變阻器滑片從a滑到b過程中消耗的電功率與電流關系的圖象。則該滑動變阻器的最大電阻值是

Ω,電源電壓是

V.【答案】50;12【解析】(1)當變阻器的滑片在a端時,它的阻值最大,此時電流最小,根據(jù)乙圖確定此時的最小電流,根據(jù)公式P=I2R計算出變阻器的最大阻值;

(2)電源電壓保持不變,從乙圖中提取信息,根據(jù)U=PI分別計算出變阻器兩端的電壓,再根據(jù)U總=U1+U0列出方程,從而計算出電源電壓即可。

(1)當變阻器的滑片在a端時,它的阻值最大,此時電流最小,

根據(jù)乙圖可知,最小電流為0.2A,此時變阻器的功率為2W;

根據(jù)P=I2R得到:2W=(0.2A)2×R1;

解得:R1=50Ω。

(2)根據(jù)乙圖可知,當電流為0.2A時,變阻器的電壓為:U1=P1I1=2W0.2A=10V;

當電流為0.4A時,變阻器的電壓為:U1'=P1'I1'=3.2W0.4A=8V;

根據(jù)U總=U三、解答題37.某電熱水器的內(nèi)部有兩根電阻管,R1標有“220V,1100W",R2標有“220V?”額定功率模糊不清,該電熱水器的工作狀態(tài)由開關S1和S2控制。當開關S1閉合,S2斷開時,處于保溫狀態(tài),功率為100W。當開關S1和S2都閉合時,處于加熱狀態(tài),功率為1100W。(1)下列四幅電路圖中符合上述要求的是

.(2)請求出R1的阻值.(3)請求出R2的額定功率?!敬鸢浮浚?)C

(2)解:解:當開關S1、S2都閉合時,電路中只有R1工作,此時為加熱狀態(tài)由P=U2R得R1=U2

(3)解:解:當開關S1閉合,S2斷開時,R1、R2串聯(lián),此時處于保溫狀態(tài)

所以R=U2額PR2=RR1=484Ω44Ω=440ΩP2=U額2R答:R2的額定功率為110W.【解析】(1)將開關閉合時的工作狀態(tài)與各個電路圖進行比較即可;

(2)當開關S1、S2都閉合時,電路中只有R1工作,此時為加熱狀態(tài),根據(jù)公式R1=U(3)當開關S1閉合,S2斷開時,R1、R2串聯(lián),此時處于保溫狀態(tài),首先根據(jù)

R=U2額P保溫

計算總電阻,再根據(jù)R2=RR1計算出R2(1)AB.當開關S1和S2都閉合時,兩個電阻并聯(lián),總功率肯定大于1100W,故A錯誤;

C.當開關S1和S2都閉合時,電阻R2被短路,只有R1,此時功率為1100W;當開關S1閉合,S2斷開時,R1與R2串聯(lián),此時的總功率肯定小于1100W,可能為100W,故C正確;

D.當開關S1和S2都閉合時,兩個電阻都被短路,故D錯誤。

故選C。

38.有一種測量人的體重和身高的電子秤,其測體重部分的原理圖如圖中的虛線框所示,它主要由三部分構成:踏板和壓力杠桿ABO,壓力傳感器R(電阻值會隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻),顯示體重大小的儀表A(實質(zhì)是電流表).其中AO:BO=5:1,壓力傳感器R表面能承受的最大壓強為2×106Pa,且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關系如下表所示.

設踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計,接通電源后,壓力傳感器兩端的電壓恒為4.68V,取g=10N/kg.請回答:(1)該秤零起點(即踏板空載時)的刻度線應標在電流表刻度盤多少毫安處?(2)如果某人站在該秤踏板上,電流表刻度盤的示數(shù)為20mA,這個人的體重是多少?(3)若壓桿與壓力傳感器之間的接觸面積是2cm2,則該秤的最大稱量值是多少?【答案】(1)根據(jù)表格可知,該秤零起點時,電阻為300Ω,

那么此時電流表的示數(shù)為:I=UR=4.68V300Ω=0.0156A=15.6mA;

(2)當電流為20mA時,壓力傳感器的電阻為:

R2=UI=4.68V0.02A=234Ω;

分析表中的數(shù)據(jù)可以看出,壓力的增大量與電阻的減小量成正比,

由表格數(shù)據(jù)知,當壓力為0時,電阻為300Ω;當壓力為50N時,電阻為270Ω,

設此時的壓力為F,

則:F300Ω?234Ω=50N300Ω?270Ω,

解得:F=110N。

設人的體重為G,根據(jù)杠桿的平衡條件得,

F?AO=G?BO

即110N×5=G×1

解得:G=550N;

【解析】(1)該秤零起點時,即壓力為0時,從表格中找到對應的阻值,根據(jù)歐姆定律計算對應的電流值即可;

(2)根據(jù)電壓與電流可求出此時壓力傳感器的電阻值,再依據(jù)表中的變化規(guī)律可求出此時,作用在A點的壓力的大小,最后根據(jù)杠桿的平衡條件得出作用在B點的人的體重;

(3)已知能承受的最大壓強,根據(jù)公式F=pS可求出A點的承受壓力,再利用杠桿的平衡條件可求出B點的最大稱量。39.甲圖是某飲水器的原理圖。飲水器的容器內(nèi)有密封絕緣的電熱絲R1和熱敏電阻Rx。圖乙和丙曲線是阻值隨溫度變化的不同的熱敏電阻。當水面到達如圖位置,接觸開關S1導通,通電線圈將S2吸引,R1開始加熱。當電路中的電流小于等于50mA時,S2斷開。(R2規(guī)格為“80Ω,1A”)(1)為了使繼電器開關S2在飲水器內(nèi)的水加熱到一定溫度后能自動切斷加熱電路,則應選擇的熱敏電阻Rx為________(選填“乙”、“丙”)(2)正確選擇熱敏電咀Rx后,已知R2接入電路的電阻為60Ω,根據(jù)圖中所給R和溫度的關系,該飲水器的實際能將水加熱到多少攝氏度?(3)在使用過程中,為了使水能加熱到的溫度更高,可以采取的措施是________,請說明理由。________.【答案】(1)丙

(2)R總=UIRX=R總R2=100Ω60Ω=40Ω查表可知RX=40Ω時,溫度為90℃

(3)將滑動變阻器向左移;若要飲水器內(nèi)的水加熱到90℃還能繼續(xù)加熱,即繼電器開關S2仍然是閉合的,則電流依然大于50mA,隨著溫度升高,熱敏電阻阻值增大,為了保持電流不變,根據(jù)歐姆定律,在電壓不變的情況下應使總電阻保持不變,所以應該減小滑動變阻器的阻值。即R2的滑片向左調(diào)節(jié)?!窘馕觥浚?)加熱時,開關S2被電磁鐵吸合,此時加熱電阻R1工作;當溫度升高到一定程度后,開關S2斷開,此時電磁鐵的磁場變?nèi)?,通過電磁鐵的電流變?nèi)?,而熱敏電阻的阻值增大,?jù)此進行選擇即可。

(2)首先根據(jù)

R總=UI計算出電路的總電阻,再根據(jù)RX=R(3)開關S2吸合時通過電磁鐵的電流是不變的,即電路的總電阻保持不變。首先根據(jù)圖像確定溫度升高時熱敏電阻的阻值變化,再根據(jù)R總=R2+Rx分析變阻器的阻值變化即可。40.某興趣小組的同學設計了如圖甲所示的恒溫水箱溫控電路,由工作電路和控制電路組成。工作電路主要元件為一塊發(fā)熱板R,工作時接通,不工作時斷開;控制電路中電源電壓U恒為30V,熱敏電阻Rt作為感應器探測水溫,置于恒溫水箱內(nèi),其阻值隨溫度變化的關系如圖乙所示,滑動變阻器R1上標有“300Ω

1A”的字樣,可以調(diào)節(jié)水箱的最高控制溫度。閉合開關S,當通過電磁鐵線圈的電流不小于100mA時,銜鐵會被吸下,停止加熱。(不計繼電器線圈的電阻)(1)請用導線將工作電路連接完整。(2)當水溫為20℃、滑動變阻器的滑片P在最右端時,請通過計算分析說明此時發(fā)熱板R是否工作?(3)根據(jù)需要,最高水溫在40℃到80℃之間調(diào)節(jié),求滑動變阻器R1的阻值變化范圍?!敬鸢浮浚?)解:

(2)解:I串=UR串=30V即此時銜鐵不會被吸下,工作電路未被接通,發(fā)熱板工作

(3)由題可知,要使發(fā)熱板工作,控制電路中電流最大為I=100mA=0.1A,

由圖乙可知,當水溫在40°C時,R1=50Ω,當水溫在80°C時,R1'=20Ω,

R滑1=R串1R1=UIR1=30V0.1A50Ω=250Ω

R滑2=R串2R1'=UIR1'=30V0.1A20Ω=280Ω【解析】(1)在家庭電路中,開關一定要接在火線上;

(2)變阻器和熱敏電阻串聯(lián),首先根據(jù)R總=Rt+R1計算出總電阻,然后根據(jù)

I串=UR串

計算通過電流,與設定電流進行比較即可;

(3)根據(jù)圖乙讀出水溫在40°C和80°C時R1的值,由歐姆定律和串聯(lián)電路的規(guī)律解題。

(1)在家庭電路中,開關一定要接在火線上;發(fā)熱板R相當于用電器,而觸點和銜鐵相當于一個開關,因此觸點應該和火線相連,而發(fā)熱板與零線相連,如下圖所示:

(2)當水溫為20℃時,熱敏電阻Rt=90Ω,滑動變阻器的滑片P在最右端時,最大阻值為300Ω;

變阻器和熱敏電阻串聯(lián),

總電阻R總=Rt+R1=90Ω+300Ω=390Ω;

此時的電流為:41.有一種電子秤的原理如圖,它主要由三部分構成:踏板和壓力杠桿ABO,壓力傳感器R(電阻值會隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻),顯示重力大小的儀表(實質(zhì)是電流表)。其中AO長20厘米,BO長5厘米,壓力傳感器R的阻值與所受壓力的關系如下表所示。壓力F/牛050100150200250300…….電阻R/歐30272421181512……..踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計,電源電壓為6伏。(1)電子秤開機后,沒有秤量物體時壓力傳感器R消耗的電功率為多少瓦?(2)當重300牛的學生站在踏板上時,通過壓力傳感器R的電流為多大?(答案保留兩位小數(shù))(3)電子秤的電池使用較長時間后,電源電壓會降低,為了保證秤量準確,則踏板觸點B應向

方向移動?!敬鸢浮浚?)沒有秤量物體時,壓力傳感器受到的壓力為0,

由表格數(shù)據(jù)可知壓力傳感器的電阻R=30Ω,

壓力傳感器R消耗的電功率:P=U2R=(6V)230Ω=1.2W;

(2)當重300牛的學生站在踏板上時,

由杠桿平衡條件得:F×AO=F′×BO,

F×20cm=300N×5cm;

解得:F=75N;

由表格數(shù)據(jù)可知,當壓力增大50N時壓力傳感器的電阻減小3Ω,

則75N時壓力傳感器的電阻等于27Ω減去3Ω的一半,

【解析】(1)沒有秤量物體時,壓力傳感器受到的壓力為0,由表格數(shù)據(jù)可知壓力傳感器的電阻,根據(jù)P=U2R求出R消耗的電功率;

(2)當重300牛的學生站在踏板上時,根據(jù)杠桿的平衡條件求出壓力傳感器受到的壓力.由表格數(shù)據(jù)可知,當壓力增大50N時壓力傳感器的電阻減小3N,據(jù)此求出此時對應的電阻,利用歐姆定律求出通過壓力傳感器R的電流;

(3)電子秤的電池使用較長時間后,電源電壓會降低,會造成電路中的電流變小,根據(jù)歐姆定律可知,壓力傳感器的電阻變大,要想減小壓力傳感器的電阻,應增大壓力,根據(jù)杠桿的平衡條件判斷踏板觸點移動的方向。

(3)電子秤的電池使用較長時間后,電源電壓會降低,會造成電路中的電流變小,

42.圖甲是恒溫箱的簡化電路,R1是熱敏電阻,其阻值與溫度的關系如圖乙所示。R2是滑動變阻器,R3是發(fā)熱電阻,其額定功率是1210瓦。(1)電路中火線應與________(選填“A”或“B”)連接,E點應與________(選填“C”或“D”)連接。(2)工作電路正常工作時,求R3的阻值。(3)控制電路的電源電壓U=6伏,電磁鐵線圈電阻不計,當線圈的電流達到30毫安時,電磁繼電器的銜鐵會被吸下。若恒溫箱內(nèi)的溫度設定為50℃,求此時滑動變阻器R2接入電路的阻值。(4)保持其他不變,只把電磁鐵適當右移,請分析恒溫箱設定的溫度會發(fā)生怎樣的變化?!敬鸢浮浚?)A;C

(2)解法一:I=P/U=1210瓦/220伏=5.5安

R3=U/I=220伏/5.5安=40歐

解法二:R3=U2/P=(220伏)2/1210瓦=40歐

(3)R總=U/I=6伏/0.03安=200歐

查得50℃時,R1=90歐

R2=R總-R1=200歐-90歐=110歐

(4)溫度降低;因為電磁鐵右移,導致動力臂變大,銜鐵更容易被吸下;電磁鐵磁性應減弱,控制電路設定電流變??;總電阻變大,而變阻器R2電阻不變,所以R1電阻變大;由圖乙可知設定的溫度降低?!窘馕觥浚?)根據(jù)電路中開關的位置要求,恒溫電路工作原理可判斷;(2)可先求出正常工作時的電流,再由歐姆定律求出電阻,或直接用公式R=U2P求出R3的阻值;(3)根據(jù)歐姆定律變形式R=UI(1)在安全用電原則中開關應接在火

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