【精品解析】浙教版科学九年级上第三章电能拔尖训练

文档属性

名称 【精品解析】浙教版科学九年级上第三章电能拔尖训练
格式 zip
文件大小 964.9KB
资源类型 试卷
版本资源
科目 科学
更新时间 2021-08-16 00:20:07

文档简介

浙教版科学九年级上第三章电能拔尖训练
一、单选题
1.(2019·温州)小明按图甲连接电路,闭合开关,灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路(如图乙),闭合开关后,L1、L2的功率分别为P1’、P2‘(不计温度对灯泡电阻的影响,电源电压恒定)。下列关系式正确的是(  )
A.P2'>P1'>P1 B.P2'>P1>P1'
C.P1>P2'>P1‘ D.P1>P1'>P2‘
2.(2017·绍兴)如图电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑片移到滑动变阻器的b端时,电压表的示数为8伏,10秒内定值电阻R1做功为20焦;当滑片P移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为6伏。下列结果正确的是(  )
1
A.电源电压为14伏
B.滑动变阻器R的最大阻值为8欧
C.滑片在b端时,电流表示数为0.75安
D.电路先后两次消耗的总电功率之比为2:3
3.(2016·缙云)接通电路,加在某台玩具电动机上的电压是U,用手将电动机转轴捏住使其不转,电动机将电能全部转化为热能,消耗的电功率P1,松手后电动机正常工作,消耗的电功率为P2。则电动机正常工作时,线圈上消耗的机械功率为(  )
A.P22/P1 B.P2 C.P2-P1 D.P2-P22/P1
4.如图所示,灯L1比L2亮,下列描述错误的是(  )
A.L1的电阻比L2的电阻大
B.L1两端的电压比L2两端的电压大
C.通过L1的电流比L2的电流大
D.L1的实际功率比L2的实际功率大
5.(2014·丽水)如图所示电路,电源电压恒为6伏。L1标有“6V 7.2W”,L2标有“6V 3.6W”,忽略温度对灯丝电阻的影响。下列说法正确的是(  )
A.仅闭合S1、S3,L1不亮、L2亮
B.仅闭合S2、S3,电流表读数为0.6安
C.仅闭合S1、S2,电路总电阻为15欧
D.仅闭合S3,电路消耗的总功率为10.8瓦
6.如图为小科设计的遮光感烟探测器部分工作原理图,在一个外部光线无法进入的烟室中,装有一个激光发生器及带有一感光电阻(R0)的电路,R为定值电阻,电源电压恒定;当烟雾进入烟室后,激光被烟雾遮挡而使感光电阻的阻值发生变化。当烟雾达到某一浓度时,探测器便会发出警报。已知光照越强,感光电阻阻值越小,反之则越大。当烟雾进入烟室并越来越浓时,则( )
A.电路的总电阻逐渐变小 B.电压表的示数逐渐变大
C.电流表的示数逐渐变大 D.R消耗的功率逐渐变大
7.如图所示的电路,闭合开关S,当滑片P向右移动过程中(  )
A.小灯泡变亮 B.电流表示数变大
C.电压表示数变小 D.电路的总功率变大
8.(2013·宁波)如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关S,当滑片P从中点向右移时(  )
A.电流表A1的示数变小 B.电流表A2的示数变小
C.电压表的示数变大 D.R2的电功率变大
9.(2014·绍兴)把滑动变阻器R和定值电阻R1连接成如图电路,变阻器最大电阻R=2R1。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列叙述正确的是(  )
A.电路总功率逐渐减小
B.变阻器的功率逐渐减小
C.变阻器滑片在左端与右端时的电路总功率之比为9∶1
D.电阻R1的功率与电路总功率的比值逐渐增加
10.如图电路,电源电压保持不变,闭合开关,当旋钮式变阻器触片顺时针转动时 (  )
A.变阻器电阻增大 B.电流表示数减小
C.小灯泡亮度增大 D.变阻器两端电压增大
11.(2021九下·浙江期末)如图所示,电源电压不变,当开关S1、S2同时闭合时,电流表的示数是0.6A,电压表示数是6V;若两表互换位置,当开关S1断开、S2闭合时,电流表的示数是0.3A,下列说法正确的是(  )
A.电压表示数是3V B.R1的阻值是20Ω
C.R1与R2的阻值之比是2∶1 D.R1消耗的电功率变为0.9W
12.(2021九下·鄞州月考)如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器(其最大阻值为40Ω)。闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中,R1消耗的电功率随R1电阻变化关系如图乙所示。根据图像信息,下列判断正确的是(  )
①电路中最小电流0.4A②R0的阻值是20Ω
③电源电压10V④R0消耗的最大电功率10W
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
13.(2021九下·台州月考)如图电路,灯泡标有“12V 6W”,滑动变阻器R1标有“100Ω 1A”,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A,只闭合开关S1,S2,滑动变阻器连入电路阻值为16Ω时,灯正常发光;只闭合S1,S3,A示数为0.2A,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法不正确的是(  )
A.电源电压为20V
B.R2的阻值为76Ω
C.只闭合S1,S2时,灯泡的最小功率为0.375W
D.只闭合S1,S2时,为了保护元件的安全,滑动变阻器连入电路的阻值范围是16Ω﹣72Ω
14.(2020九上·越城期末)图甲电路中,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。闭合开关,将变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,两电表示数变化如图乙所示,则下列说法错误的是(  )
A.电源电压为6V B.R1的阻值为5Ω
C.R1的最大功率为7.2W D.滑动变阻器的最大功率为1.35W
15.(2021九下·柯桥月考)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“ 12V 6W ”的字样,滑动变阻器R的最大阻值为 , 为定值电阻。当S闭合, 、 断开,滑片P由b端向a端滑动,使其连入电路的电阻是最大阻值的三分之一时,小灯泡恰好正常发光。当滑片位置保持不变,开关都闭合时,电流表的示数变化了 2A 。不考虑灯丝电阻的变化,下列说法不正确的是(  )
A.电源电压是 18V
B.小灯泡正常发光 10s ,整个电路消耗的电能是 90J
C. 的阻值为
D.当滑片位置保持不变,开关都闭合时,电路消耗的总功率是 45W
16.(2021九下·绍兴月考)如图甲所示,电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示。下列结论正确的是(  )

A.电源电压为12 V
B.该过程中,电路消耗的总功率最大值为24 W
C.滑动变阻器的最大阻值可能为12Ω
D.滑片在a点时,10s内电阻R2消耗的电能为180 J
17.(2020九上·新昌期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关s,滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中,电压表和电流表的示数与R的关系分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是(  )
A.电源电压为8V
B.滑动变阻器R的最大阻值是10Ω
C.R0的最小电功率为0.2W
D.当滑片P置于中点时,R的电功率为0.9W
18.(2020九上·镇海期末)如图甲所示电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是(  )
A.电源电压为3V B.电压表的最大示数为2V
C.整个电路功率变化了0.1W D.电流表的示数变化了0.4A
19.(2021九下·台州开学考)如图电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑片移到滑动变阻器的b端时,电压表的示数为8伏,10秒内定值电阻R1做功为20焦;当滑片P移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为6伏。下列结果正确的是(  )
A.电源电压为14伏
B.滑动变阻器R的最大阻值为8欧
C.滑片在b端,电流表示数为0.75安
D.电路先后两次消耗的总电功率之比为2:3
20.(2020九上·拱墅期末)如图所示电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P直至灯泡正常发光。此过程中,下列不会发生的是(  )
A.灯泡逐渐变亮
B.电路的总功率逐渐变大
C.电压表V1的示数从0逐渐增大到额定电压
D.电压表V2和电流表A的示数比值逐渐减小
二、填空题
21.(2018·宁波)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
(1)图乙中   (填“dc”或“ec”)表示电压表 随电流表示数变化的图像。
(2)该过程中电路消耗的总功率最大值为   W。
22.(2021·宁波模拟)小科家买了一台电烤箱,有高、中、低三个挡位的发热功率。如图是其内部简化电路图,R1=R2,开关S1可分别与触点a、b接触。当开关S1置于a端,S2闭合时,电烤箱处于   (选填“高温”、“中温”或“低温”)挡位;该电烤箱高中低三挡的功率之比P高∶P中∶P低=   。
23.(2021九下·台州开学考)用12V的电源为微型电动机供电的电路如图(甲)所示。当单刀双掷开关S1、S2均向上合上时,电动机开始转动,电流I随时间t变化的图象如图(乙)所示。当电流稳定时,电动机正常工作。已知电动机转动时欧姆定律不适用,并忽略温度对电阻的影响。
(1)当单刀双掷开关S1、S2同时   (向上或向下)合上时可实现电动机的反转。
(2)当电动机正常工作时,电动机消耗的电功率为   W。
(3)电动机的电阻为   Ω,正常工作时的输出功率为   W。
24.(2020九上·柯桥月考)如图甲所示,某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,误将电压表并联在滑动变阻器两端,他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据,调节滑片测得多组数据,描绘出的U-I图像如图乙所示,已知小灯泡的额定电压为2.5 V,电源电压为4.5 V,可求得小灯泡正常发光时的阻值为   Ω,额定功率为   W,变阻器最大阻值为   Ω,为使小灯泡两端电压不超过3 V,则滑动变阻器接入电路的最小阻值为   Ω。
25.(2020九上·江北期末)某款家用吸尘器额定电压为 220V,额定电流为 3A,则该吸尘器的额定功率为    W。使用该吸尘器正常工作 30min,标有“800imp/(kW h)”(表示指示灯每闪烁 800 次消耗电能 1kW h)的电能表指示灯共闪烁   次。 若吸尘器正常工作时,电动机的发热功率为36W,则电动机线圈的电阻为    Ω 。
26.(2020九上·余姚月考)已知甲灯标有“6V 3W”字样,乙灯的额定电压是3V。甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示,则乙灯的额定功率是   W。确保电路安全的前提下,两灯串联使用,电路两端的最大电压是   V,两灯并联使用,电路最大电流是   A。
三、实验探究题
27.小金在做“测定小灯泡电功率”的实验时,所用电源电压为4.5伏,小灯泡额定电压为2.5伏。
(1)按电路图连接成实物图后,闭合开关,发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转,则电路故障原因可能是    ;
(2)故障排除后重新闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙,若要测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向    (填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5伏;
(3)小金同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图像。根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是    瓦。该图像不是直线,主要原因是    。
28.(2014·杭州)为测量规格“6.3V,0.15A”小灯泡的额定功率,提供的实验器材有:蓄电池(输出电压约10V)、滑动变阻器(有“10Ω,2A”、“50Ω,1.5A”两种规格)、电流表、电压表各一只。
(1)下图是小张测量时所连接的部分实物连线图,请你根据电路图补全实物连线图。
(2)实验中,小徐同学选择了规格为“10Ω,2A”的滑动变阻器,你预计会出现什么现象?说明理由。
(3)在某次测量中,电流表、电压表读数如图所示,则电流表读数为   ,电压表读数为   ,此时应如何改变滑动变阻器的阻值才能测量小灯泡的额定功率?   (选填“变大”“变小”“不变”)
29.(2020九上·西湖期末)小胡晴霞按照如图所示的电路图连接好电路,测量一只额定电压为2.5V的灯泡的电功率,部分实验数据和现象如下表。
实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 灯泡亮度
1 1 0.2 较暗
2 2.5 / 正常发光
3 6 几乎为0 不发光
(1)分析表中实验数据可知,所用电源电压约为    V。
(2)若小胡晴霞手边有A“1.5A 50Ω”和B“2.0A 20Ω”两种规格的滑动变阻器,上面实验中他所选的滑动变阻器为   。
(3)完成上述实验后,小胡晴霞向老师要了一个变阻箱和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图所示的电路,也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,将S2拨到触点2,移动滑片调整到R0,使电压表的示数为2.5V;
②   ,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;
③灯泡额定功率的表达式为P额=   (用已知量和测量量表示)。
30.(2020九上·拱墅期末)小乐通过实验测量标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率,回答问题:
(1)小乐按图甲所示电路图连接电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,可得小灯泡的额定功率为
   W。
(2)小乐在实验中发现电流表损坏了,但她认为不使用电流表也能完成实验,于是她又向老师要了一个阻值为R0的定值电阻和2个开关,重新设计了如图丙所示的电路,正确连接电路后的实验步骤是:
①闭合开关S、S 1,断开开关S 2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,   ,记下电压表的示数为U 1;
③小灯泡的额定功率P=   (写出字母表达式,用灯泡额定电压U0及RO、U1表示)
31.(2020九上·鄞州期中)为测量规格“6.3V 0.15A”小灯泡的额定功率,提供的实验器材有:蓄电池(输出电压约10V)、滑动变阻器(有“10Ω
2A”“50Ω 1.5A”两种规格)、电流表、电压表各一只。
(1)如图乙是小张测量时所连接的部分实物连线图,请你根据图甲补全实物连线图。
(2)实验中,小徐同学选择了规格为“10Ω 2A”的滑动变阻器,你预计会出现什么现象?
说明理由:    。
(3)在某次测量中,电流表、电压表读数如图丙所示,此时小灯泡的实际功率为    W应如何改变滑动变阻器的阻值才能测量小灯泡的额定功率?   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
32.为了研究小灯泡在不同电压下工作时(实际电压不允许超过额定电压的五分之一),消耗的电功率是否相同,某同学选取一个额定电压为2.5伏的小灯泡。
(1)请你帮他设计电路,并在答题卡的指定位置画出电路图。
(2)他还准备了蓄电池(6伏),电流表(0~0.6安 0~3安)、电压表(0~3伏 0~15伏)、滑动变阻器R1(10欧 0.6安)、滑动变阻器R2(50欧 0.6安)、开关、导线若干。为了完成实验,应选择滑动变阻器   接入电路,电压表选用   量程。
(3)由实验测得,通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线如图所示。由图可知,小灯泡正常发光时,通过灯丝的电流是   安,此时消耗的电功率为   瓦。
(4)通过数据分析可以得出:   。
四、解答题
33.(2019·台州)某电热砂锅的简化电路如图甲。R1、R2为发热电阻,S为旋转型开关,a、b、c、d为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换,工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾,再用低档持续加热食物,使食物“汤浓味鲜”。
(1)高档加热时,开关S应旋至触点   (选填“ab”、“be”或“cd”)位置。
(2)某次烹饪一共用时6小时,电功率与加热时间的关系如图乙所示,则本次烹饪共消耗多少电能
(3)发热电阻R1和R2的阻值分别为多少?
(4)生活中,有时也会选择电压力锅烹饪,因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物,通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度,结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。
34.(2016·缙云)一绝缘细绳的一端与可绕O点转动的轻质杠杆的E端相连,另一端绕过动滑轮D、定滑轮C,与滑动变阻器的滑片P相连;B为一可导电的轻质弹簧,如图所示接入电路中,一端通过绝缘绳固定在地面上,另一端与滑片P相连;一人站在地面上拉住与杠杆H端相连的细绳。已知电源电压为8V,灯泡标有“6V3W”字样,人的质量为50kg,人与地面的接触面积为50cm2,EO:HO=2:5。人对绳子拉力最小时,电流表示数为I1,且滑片刚好位于滑动变阻器的a端;人对绳子拉力最大时,电流表示数为I2,且I1:I2=2:1,滑动变阻器的阻值与弹簧所受拉力的关系如下表所示:
不计杠杆、弹簧、滑片、细绳的重力,不计摩擦,不计弹簧电阻。整套装置始终处于平衡状态,物体A始终不离开地面。灯泡电阻不变,且不会被烧坏。g=10N/kg。求:
(1)人的拉力最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
(2)物体A受到的重力是多少?
(3)人的拉力最大时,人对地面的压强是多少?
35.(2013·湖州)伏安法测量额定电压为2伏的小灯泡的额定功率,实验时按甲图连接电路,电源电压为3伏,移动滑动变阻器滑片,读出电压表和电流表示数绘制成I-U的图像如图乙。
(1)根据乙图中数据,计算小灯泡的额定功率。
(2)当小灯泡正常工作时,滑动变阻器接入电路的电阻为多大
(3)从乙图可知通电灯丝的电阻不恒定,实验中影响灯丝电阻变化的因素是    。
36.(2020九上·余姚月考)如图甲所示电路图,闭合开关S,在滑片P移动的过程中,定值电阻R1的U﹣I图象如图乙所示。求:
(1)滑片P在最左端时,通电1min电流所做的功;
(2)R1消耗的最小功率;
(3)当R2消耗的功率是0.5W时,R2的阻值。
37.(2020九上·江北月考)如图所示,电源电压恒为18V,灯泡L标有“10V 5W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R的最大阻值为200Ω,当只闭合S和S1,把滑动变阻器接入电路的阻值由R0增大到2R0时,定值电阻R0的电功率减小了1W,(灯泡的电阻不变)求:
(1)灯泡L正常发光时通过的电流。
(2)只闭合S和S2,且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时,灯泡的实际功率。
(3)只闭合S和S1,在保证电路安全的情况下,电阻R0消耗的最小电功率。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式可知,当电压不变时,电阻越大,功率越小;
(2)在串联电路中,功率与电阻成正比,即电阻越大,功率越大。
【解答】(1)甲图中只有灯泡L1,乙图中灯泡L1与L2串联,根据R总=R1+R2可知,乙图中总电阻大于甲图中的总电阻;根据公式可知,当电源电压不变时,甲图中灯泡L1的功率P1大于乙图中的总功率P总,即P1>P总;
(2)根据公式P总=P1+P2可知,乙图中两个灯泡的功率肯定都小于P总,即小于P1;
(3)根据串联电路电功率与电阻的关系可知,因为R2>R1,所以P2'>P1',
那么:P1>P2'>P1'。
故选C。
2.【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】本题已知量较少,故无法直接求出结果,所以其难点在于学生能否准确地建立方程;在电学中此类采用方程法求解的题目较多,应根据题意灵活设定未知量,列出方程才能准确求解。由电路分析可知,R1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压;由滑片的移动和电压表示数变化可知滑片滑到b点时电压表的示数,则由欧姆定律可表示出滑片在不同位置时滑动变阻器两端的电压与电源电压电阻间的关系,联立可解得R1与R最大值之间的关系及电源的电压;由功率公式可求得R1的阻值,则可求得R的最大阻值;最后由功率公式分别求得R1先后两次消耗的电功率,即可求得比值。
【解答】当滑片在中点时由欧姆定律可知,电路中电流:,
则滑动变阻器两端的电压:------①
由题意知,当滑片滑到b处时因R的接入电阻变大,故电压表示数应增大,即滑片滑到b点时,滑动变阻器两端电压为U2=8V;
同理得:--------②
用①式比②式可得:,
解得:R=2R1--------------③
将③代入②式可得:,
解得:U=12V,故A错误;
当滑片滑到b点时,R1两端电压为U2′=12V-8V=4V,
则由,可得:,
R的最大阻值:R=2R1=16Ω,故B错误;
滑片在b端时电流,故C错误;
滑片在中点时,R1两端的电压为12V-6V=6V,滑片在b点时,电压为4V,
由可得,电路先后两次消耗的电功率之比:,故D正确。
故选D
3.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用;焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】接通电路,电动机不转时,由可得电动机线圈电阻;电动正常工作时消耗的电能转化为机械能和内能,先计算此时电动机的电流,再计算线圈上的发热功率,两者之差即为线圈上消耗的机械功率。
【解答】由题意可知,接通电路,电动机不转时只将电能转化为内能,此时电动机为纯电阻,由可得,电动机线圈电阻;
电动正常工作时消耗的电能转化为机械能和内能,此时电动机为非纯电阻,由P=UI可得,此时电动机的电流,
所以,此时线圈上发热功率,
由能量守恒定律可得,此时消耗的机械功率P机械=P2-P热=P2-P22/P1。
故答案为:D
4.【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点;欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用;电器的电功率
【解析】【分析】结合串联电路中电流、电压、电阻关系及电功率的知识进行解答,同时从简单的选项入手先分析,对于提高解此题的速度和准确率也会有帮助。
【解答】C、D选项最简单,先分析。串联电路中电流强度处处相等,所以通过L1的电流与L2的 电流一样大,C选项说法不正确,符合题意;灯L1比L2亮,就是指灯L1的实际功率比L2的大,D选项说法正确,不符合题意;根据电功率P=UI的推导公式P=I2R可得,当电流强度相等时,电功率越大,导体的电阻就越大, L1比L2亮意味着L1的电功率大,因为通过的电流强度相等,所以L1的电阻大,A选项说法正确,不符合题意;根据电功率P=UI可得,当电流强度相等时,电功率越大,导体的两端的电压就越大,L1比L2亮意味着L1的电功率大,因为通过的电流强度相等,所以L1两端的电压大,B选项说法正确,不符合题意;故选 C。
5.【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】本题是一道关于欧姆定律、电功率以及串并联电路的分析判断题,解题的关键是先按照相关的条件简化电路(画出等效电路),再进行分析判断各个选项的正误。(1)仅闭合S1、S3时,灯泡L2被短路,电路为L1的简单电路,短路的灯泡不会发光;(2)仅闭合S2、S3时,电路为L2的简单电路,电流表测电路中的电流,额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,根据P=UI求出电流表的示数;(3)仅闭合S1、S2时,两灯泡并联,根据P=UI求出两灯泡的电流,根据并联电路中电流特点和欧姆定律求出总电阻;(4)仅闭合S3时,两灯泡串联,根据电阻的串联和P=求出电路的总功率。
【解答】(1)仅闭合S1、S3时,灯泡L2被短路,电路为L1的简单电路,所以只有灯泡L1亮,L2不亮,故A不正确;
(2)仅闭合S2、S3时,电路为L2的简单电路,电流表测电路中的电流,因L2两端的电压和额定电压相等,
所以,由P=UI可得,电流表的示数:I2===0.6A,故B正确;
(3)仅闭合S1、S2时,两灯泡并联,均正常发光。由P=UI可得,通过两灯的电流:
I1=,I2=0.6A
结合欧姆定律可得:R1= R2=
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路中的电流:I=1.2A+0.6A;
根据欧姆定律:总电阻R=,故C不正确;
4)仅闭合S3时,两灯泡串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,总电阻R=5Ω+10Ω=15Ω
所以,电路消耗的总功率:P=,故D不正确。
故选B。
6.【答案】B
【知识点】影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)由图可知两电阻串联,电流表测量串联电路的电流,电压表测量R0两端的电压。
(2)由感光电阻性质可知R0电阻值的变化利用欧姆定律可求得电路中电流的变化及R0两端电压的变化。
【解答】由图可知两电阻串联,由感光电阻的性质知:当烟雾进入烟室并越来越浓时,使光照变弱,感光电阻阻值增大,则电路中的总电阻增大。
这时由欧姆定律可得电路中电流减小,即电流表示数减小,由U=IR可知,定值电阻R两端的电压会减小,则根据串联电路的电压特点知,感光电阻R0两端的电压增大,即电压表的示数会变大。
同时根据P=I2R可知,因电路中的电流减小,R消耗的功率也减小。
所以A、C、D说法错误;只有B说法正确。故选B。
7.【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】本题是一道闭合电路动态分析题,分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键,根据电压表所测量的量、应用电功率公式即可正确解题。
【解答】由图示电路图可知,滑动变阻器阻值全部接入电路,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器右半部分电压。所以:当滑片向右移动过程中,电路总电阻不变,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流不变,电流表示数不变,由于灯泡电流不变,灯泡实际功率不变,灯泡亮度不变,故A、B错误;滑片向右移动过程中,与电压表并联的滑动变阻器阻值减小,电压表所测电压减小,电压表示数变小,故C正确;D、电路电流不变,电源电压不变,由P=UI可知,电路总功率不变,故D错误。所以选项C符合题意。
8.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】分析电路图,R1和R2并联,电压表测量电源电压,电流表A1测量R1中的电流,电流表A2测量干路电流,滑动变阻器的滑片P从中点向右移时,电源电压保持不变,电压表的示数不变;根据并联电路的电压特点可知,两电流表示数变化量之间的关系,根据P=UI得出R2电功率的变化量。
【解答】如图,R1和R2并联,当滑动变阻器的滑片P从中点向右移时,
∵电源电压保持不变,电压表测量电源电压,
∴电压表V的示数不变;
∵I= U/R U、R2变大,
∴通过R2的电流变小;由P=UI可知,R2的电功率变小;
∵I= U/R U、R1不变,
∴通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变;
∵并联电路干路电流等于各支路电流之和,
∴电流表A2的示数变小。
故选B。
9.【答案】D
【知识点】串、并联电路的电流特点;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】分析清楚电路结构,根据滑片的移动方向,应用串联电路特点、欧姆定律与电功率公式分析答题。
【解答】由图示电路图可知,两电阻串联,当滑片从右向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小。
A、滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由P=可知,电路总功率增大,故A错误。
B、当变阻器阻值与定值电阻阻值相等时,变阻器消耗的功率最大,滑片从右向左移动过程中,变阻器消耗的功率先增大后减小,故B错误。
C、变阻器最大电阻R=2R1,变阻器滑片在左端时,电路总电阻为R1,滑片在右端时电路总电阻为3R1,电源电压U不变,由P=可知,变阻器滑片在左端与右端时的电路总功率之比为3:1,故C错误。
D、两电阻串联,通过他们的电流I相等,电阻R1的功率与电路总功率的比值:,滑片向左移动过程,电阻R1不变,R变小,则电阻R1的功率与电路总功率的比值逐渐增加,故D正确。
10.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】
根据电路图可知,灯泡与变阻器串联,电流表测量电路中的电流;根据变阻器触片转动的方向确定变阻器接入电路的阻值,然后根据欧姆定律判断电路中电流的变化,再根据P=I2R判断灯泡实际功率的变化,从而判断灯泡亮度的变化;最后根据串联电路分压的特点判断变阻器两端电压的变化。
【解答】
根据电路图可知,当旋钮式变阻器触片顺时针转动时,变阻器接入电路的电阻减小,故A错误;
由于串联电路中总电阻等于各部分电阻之和,所以由I=
可知,电路中电阻变小,即电流表示数变大,故B错误;
由P=I2R可知,灯泡的实际功率变大,因此灯泡的亮度增大;故C正确;
因为串联电路起分压作用,而变阻器接入电路的电阻减小,因此变阻器两端电压减小,故D错误。
故选C。
11.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)当开关S1、S2同时闭合时,两电阻并联,电流表测R1支路的电流,电压表测电源的电压,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R1的阻值;
(2)若两表互换位置,当开关S1断开、S2闭合时,两电阻串联,电流表测电路中电流,电压表测电源的电压,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出R2的阻值,进一步求出两电阻的阻值之比,根据P=I2R求出R1消耗的功率。
【解答】当开关S1、S2同时闭合时,两电阻并联,电流表测R1支路的电流,电压表测电源的电压,
由电压表的示数可知,电源的电压U=6V,
则电阻R1的阻值:,故B错误;
若两表互换位置,当开关S1断开、S2闭合时,两电阻串联,电流表测电路中电流,电压表测电源的电压,则电压表示数仍是6V,故A错误;
电路中的总电阻:;
电阻R2的阻值:R2=R-R1=20Ω-10Ω=10Ω,
则R1:R2=10Ω:10Ω=1:1,故C错误;
R1消耗的功率:P1=I2R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W,故D正确。
故选D。
12.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中,滑动变阻器R1的功率P=I2R可求出最小电流值;
(2)(3)由图象数据求出当R1=10Ω时电路中的电流,根据欧姆定律和串联电路的特点得出当R1=10Ω和R1=40Ω时的电源电压表达式,然后联立即可求出电源电压和R0的阻值;
(4)利用功率公式 即可求出R0消耗的最大电功率。
【解答】由图甲可知,R0、R1串联,电流表测总电流。
当滑动变阻器R1的滑片P在a端时,其接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,
由图象可知,R1的电阻最大为40Ω时,R1的功率为Pa=1.6W;
由P=I2R可得:1.6W=I最小2×40Ω;
解得:I最小=0.2A,故①错误;
由图象可知,当R1=10Ω时,R1的功率P1=2.5W,
由P=I2R可得:2.5W=I2×10Ω;
解得:I=0.5A;
由欧姆定律和串联电路的特点可得,当R1=10Ω时电源电压:
U=I′(R1+R0)=0.5A×(10Ω+R0)-------------①
同理可得,当R1=40Ω时电源电压:
U=I最小(R最大+R0)=0.2A×(40Ω+R0)-------------②
①②联立解得:R0=10Ω,U=10V,故②错误,③正确;
当滑动变阻器连入电路的电阻为0时,R0的电压最大为电源电压,此时R0的功率最大,
则R0消耗的最大电功率:,故④正确。
那么正确的是③④。
故选B。
13.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)只闭合开关S1,S2时,灯泡与滑动变阻器串联接在电源两端,首先根据计算出灯泡正常发光时的电流,再根据U=UL+U1计算电源电压。
(2)只闭合S1,S3时,灯泡与电阻R2串联,此时电流表示数为0.2A,首先根据计算出总电阻,再根据R2=R-RL计算出R2的阻值;
(3)只闭合S1,S2时,灯泡与滑动变阻器串联,首先将灯泡的额定电流与电流表的量程比较,从而确定电路的最大工作电流,进而计算出此时变阻器接入的最小阻值;当电压表的示数等于15V时,变阻器接入的阻值最大,根据串联电路电压与电阻成正比计算出变阻器接入的最大电阻即可;
(4)只闭合S1,S2时,首先计算出电路的最小电流,然后根据计算出灯泡的最小功率。
【解答】A.由图示电路图可知,只闭合开关S1,S2时,灯泡与滑动变阻器串联接在电源两端,
滑动变阻器连入电路阻值为16Ω时,灯正常发光,
则电路电流等于灯泡额定电流,
电源电压:U=UL+IR1=12V+0.5A×16Ω=20V,故A正确不合题意;
B.由电路图可知,只闭合S1,S3时,灯泡与电阻R2串联,此时电流表示数为0.2A,
电路总电阻:,
电阻R2的阻值:R2=R-RL=100Ω-24Ω=76Ω,故B正确不合题意;
D.,灯泡电阻
由电路图可知,只闭合S1,S2时,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压,
灯泡的额定电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,
因此电路的最大电流为0.5A;
滑动变阻器接入电路的阻值最小,为;;
电压表示数等于其量程15V时,滑动变阻器电路的阻值最大,
根据串联电路电压与电阻成正比得到:;

解得:R1'=72Ω。
只闭合S1,S2时,为了保护元件的安全,滑动变阻器连入电路的阻值范围是16Ω~72Ω,故D正确不合题意;
C.只闭合S1,S2时,变阻器接入的最大阻值为72Ω,,故C错误符合题意。
故选C。
14.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)(2)当R2接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,根据图象读出电路中的电流,根据欧姆定律表示出电源的电压;当R2接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,根据图象读出电表的示数,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,根据电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值,进一步求出电源的电压;
(3)根据P=I2R求出定值电阻电功率的最大值,根据P=UI求出电路的最大电功率。
(4)变阻器与定值电阻串联,当变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等时,它的电功率最大。据此先计算出此时的总电流,再根据P=I2R计算变阻器的最大电功率。
【解答】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当变阻器的滑片在最右端时,R2接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,
由图象可知,电路中的最大电流I大=1.2A,
可得,电源的电压:U=I大R1=1.2A×R1 ①;
当R2接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,
由图象可知,电路中的最小电流I小=0.3A,电压表的最大示数U2=4.5V,
电源的电压:U=I小R1+U2=0.3A×R1+4.5V ②,
①②联立解得:R1=5Ω,U=6V;
故A、B正确不合题意;
定值电阻电功率的最大值:P1小=I小2R1=(1.2A)2×5Ω=7.2W,故C正确不合题意;
当变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等时,它的电功率最大。
此时通过变阻器的电流为:;
变阻器的最大功率:P2'=I2R2=(0.6A)2×5Ω=1.8W,故D错误符合题意。
故选D。
15.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)当S闭合,S1、S2断开时R与L串联,滑片P由b端向a端滑动,使其连入电路的电阻是最大阻值的三分之一时,小灯泡恰好正常发光。根据公式P=UI可计算得小灯泡的额定电流,即此时电路中的电流。由公式 得加在此时滑动变阻器两端的电压,再根据串联电路的电压关系得此时电源电压。
(2)已知小灯泡正常发光时的电流为0.5A,所以根据公式W=UIt计算得小灯泡正常发光10s整个电路消耗的电能即可。
(3)当滑片位置保持不变,开关都闭合时电路是R′与R0的并联电路,由串并联电路知知此时电路中的电流大于刚才的串联电路电流,所以电流表的示数变化了2A即增大了2A,得此时电路中的电流I2=2A+0.5A=2.5A.由欧姆定律得此时流过R′的电流为I″.则由并联电路的电流关系知流过R0的电流为:I0=I2-I;再由公式 得R0的电阻即可。
(4)由以上分析知当滑片位置保持不变,开关都闭合时电路是R′与R0的并联电路,此时电路中的电流是I2=2.5A.则根据公式P=UI计算得此时电路消耗的总功率。
【解答】A.当S闭合,S1、S2断开时,R与L串联。滑片P由b端向a端滑动,使其连入电路的电阻是最大阻值的三分之一时,小灯泡恰好正常发光。
此时电路中的电流为;
此时滑动变阻器两端的电压为:;
所以电源电压为:U=UL+U′=12V+6V=18V,故A正确不合题意;
B.由以上知,小灯泡正常发光时的电流为0.5A,
所以小灯泡正常发光10s,整个电路消耗的电能:W=UI1t=18V×0.5A×10s=90J,故B正确不合题意;
C.当滑片位置保持不变,开关都闭合时,电路是R′与R0的并联电路,
此时电路中的电流大于刚才的串联电路电流,
所以电流表的示数变化了2A即增大了2A,
此时电路中的电流I2=2A+0.5A=2.5A。
此时流过R′的电流为:;
流过R0的电流为:I0=I2-I″=2.5A-1.5A=1A;
R0的电阻为:,故C错误符合题意;
D.当滑片位置保持不变,开关都闭合时电路,R′与R0并联,
此时电路中的电流是I2=2.5A.
则此时电路消耗的总功率是:P=UI2=18V×2.5A=45W,故D正确不合题意。
故选C。
16.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】分析电路图可知,定值电阻R2与滑动变阻器R1串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压,电流表测电路中电流。
(1)利用串联电路的电压特点求出电源电压;
(2)当滑片P在a点时,电路中的电流最大,根据P=UI求出电路消耗的总功率;
(3)当滑片P在b点时,电路中的电流最小,根据欧姆定律可求出此时滑动变阻器的阻值;
(4)利用W=UIt计算出10s内电阻R2消耗的电能。
【解答】根据电路图可知,滑片在a端时,滑动变阻器接入电路的阻值较小,电路中的电流较小,滑动变阻器分得的电压小;
滑片在b端时,滑动变阻器接入电路的阻值较大,电路中的电流较小,滑动变阻器分得的电压大,
因此滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,电压表V1的示数逐渐变小,故df图象为电压表V1与电流表示数的图象,ec为电压表V2与电流表示数的图象。
A.由图乙可知,电路中的最小电流I=1A,此时R1两端的电压U1=12V,R2两端的电压U2=2V,所以电源的电压:U=U1+U2=12V+2V=14V,故A错误;
B.由乙图可知电路中的最大电流为I最大=3A,电路消耗的总功率最大值为P=UI=14V×3A=42W,故B错误;
C.滑片P 在b点时,电路中的电流为I=1A,此时滑动变阻器两端的电压值为12V,
滑动变阻器的阻值为,此时变阻器接入电路中的电阻不是最大,即滑动变阻器的最大阻值大于12Ω,故C错误;
D.滑片在a点时,电路中的电流I最大=3A,电阻R2两端电压U2=6V,
10s内电阻R2消耗的电能W=U2I最大t=6V×3A×10s=180J,故D正确。
故选D。
17.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当变阻器接入电路中的电阻为零时,电路为R0的简单电路,此时电压表测R0两端的电压,其示数最大,根据图乙读出电压表的最大示数即为电源的电压;
(2)当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,根据图乙和图丙读出电表的示数,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;
(3)当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,R0的功率最小,根据P=I2R求出其大小;
(4)根据欧姆定律求出定值电阻的阻值,根据电阻的串联和欧姆定律求出滑片P置于中点时电路中的电流,根据P=UI=I2R求出R的电功率。
【解答】由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当变阻器接入电路中的电阻为零时,电路为R0的简单电路,此时电压表测R0两端的电压,其示数最大,
由图乙可知,电压表的示数最大为6V,则电源的电压U=6V,故A错误;
B.当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,
由图乙可知电压表的最小示数U0=2V,由图丙可知电路中的最小电流I小=0.2A,
此时滑动变阻器两端的电压UR=U-U0=6V-2V=4V,
滑动变阻器的最大阻值,故B错误;
C.当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,R0的功率最小,
则R0的最小功率P0小=U0I小=2V×0.2A=0.4W,故C错误;
D.定值电阻的阻值,
当滑片P置于中点时,通过电路的电流;
则R的电功率,故D正确。
故选D。
18.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】由电路图可知,R1与R串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根据图乙读出两组变阻器的阻值和对应的电功率,根据串联电路的电流特点和P=UI=I2R求出电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律结合电源的电压不变得出等式即可求出R的阻值,进一步求出电源的电压;
(2)当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,根据欧姆定律求出电压表的最大示数;
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,整个电路的总功率最大,根据 求出其大小;当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,整个电路的总功率最小,根据P=UI求出其大小,然后求出整个电路功率变化量;
(4)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,电路中电流表的示数最大,根据欧姆定律求出其大小;当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,即电流表的示数最小,据此求出电流表的示数变化量。
【解答】由电路图可知,变阻器R1与R串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.由图乙可知,当R1=10Ω时,P1=0.9W;当R1′=20Ω时,P1′=0.8W,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=UI=I2R可得,电路中的电流分别为:;

因电源的电压不变,
所以电源的电压:U=I1(R+R1)=I2(R+R1′),
即0.3A×(R+10Ω)=0.2A×(R+20Ω),
解得:R=10Ω,
电源的电压U=I1(R+R1)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V,故A错误;
B.当R1′=20Ω时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最大,
则电压表的最大示数U1′=I2R1′=0.2A×20Ω=4V,故B错误;
C.当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,整个电路的总功率最大,
则,
当R1′=20Ω时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,整个电路的总功率最小,
则P小=UI2=6V×0.2A=1.2W,
所以整个电路功率变化了:△P=P大-P小=3.6W-1.2W=2.4W,故C错误;
D.当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,电路中电流表的示数最大,
则,
当R1′=20Ω时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,即电流表的示数最小,
所以,电流表的示数变化了:△I=I大-I2=0.6A-0.2A=0.4A,故D正确。
故选D。
19.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)由电路分析可知,R1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压;由滑片的移动和电压表示数变化可知滑片滑到b点时电压表的示数,则由欧姆定律可表示出滑片在不同位置时滑动变阻器两端的电压与电源电压电阻间的关系,联立可解得R1与R最大值之间的关系及电源的电压;
(3)当滑片在b端时,首先根据UR1=U-U大计算出R1两端的电压,再根据W=UIt列式计算出此时电流表的示数;
(2)当滑片在b端时,已知R两端的最大电压和此时电流,根据计算变阻器的最大阻值;
(4) 由功率公式分别求得R1先后两次消耗的电功率,即可求得比值。
【解答】由电路图可知,R1与滑动变阻器R串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
由图可知,当滑片滑到b处时,变阻器接入电路的电阻最大为R。且与电阻R1串联,
滑动变阻器两端电压为U大=8V,
即①
当滑片在中点时,变阻器接入电路的电阻为 ,且与R1串联,
此时滑动变阻器两端电压为U中=6V,
即②
由①②可得:R=2R1,U=12V,故A错误;
当滑片移到滑动变阻器的b端时,电压表的示数为8伏,
R两端电压UR1=U-U大=12V-8V=4V,
由W=UIt可得:20J=4V×I×10s;
解得:I=0.5A,故C错误;
变阻器的最大阻值:,故B错误;
由上可知R=2R1,
电路先后两次消耗的总电功率之比: ,故D正确。
故选D。
20.【答案】C
【知识点】电路的动态分析;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】首先分析灯泡与变阻器的串并联关系,然后确定电表所测的物理量,最后结合欧姆定律,功率公式,串并联电路的电流、电压和电阻规律分析判断即可。
【解答】根据电路图可知,灯泡与电阻器串联,电压表V2测变阻器的电压,V1测灯泡的电压,电流表测总电流。
开关闭合前,变阻器的滑片应该在阻值最大的位置。闭合开关后,灯泡的亮度较弱,因此移动滑片P直到正常发光的过程中,变阻器的电阻变小,通过灯泡的电流变大,灯泡逐渐变亮,故A正确不合题意;
通过灯泡的电流不断增大,而电源电压不变,根据P=UI可知,电路的总功率逐渐变大,故B正确不合题意;
电压表V1测灯泡的电压,闭合开关后,虽然变阻器的电阻很大,但是通过灯泡的电流肯定大于零,因此灯泡两端的电压肯定大于0,即V1的示数大于零,故C错误符合题意;
电压表V2测变阻器的电压,电流表A的示数为通过变阻器的电流,因此二者的比值等于变阻器的阻值。因为变阻器的阻值逐渐减小,所以它们的比值逐渐减小,故D正确不合题意。
故选C。
21.【答案】(1)dc
(2)36
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)图中电路是R0与R串联的电路,电压表V1测R0两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压。在串联电路中串联的电阻分电源电压,电阻越大分到的电压越多。根据滑动变阻器阻值的变化情况可以判断出电压表的变化情况。(2)功率P=UI,电路总电压不变,当电流最大时功率达到最大。判断出最大电流可以计算出最大功率。
【解答】(1)因为电压表V2是测量滑动变阻器R两端的电压,由于R从b点滑到a点过程中,滑动变阻器的阻值减小,电路总电流增大,分到的电压也减少。所以dc可以表示V2随电流表示数变化的图像;(2)该过程中电路中的电流最大值为3A,电源电压由乙图可知为12V,所以P最大=UI=12V×3A=36W。
故答案为:(1)dc;(2)36
22.【答案】高温;4:2:1
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式分别计算出三种状态下的功率,然后求出比值,比较大小即可。
【解答】当开关S1置于a端,S2闭合时,两个电阻并联,此时的总电阻为:;
当开关S1置于b端,S2闭合时,只有R1工作,此时的总电阻为:;
当开关S1置于b端,S2断开时,两个电阻串联,此时的总电阻为:;
根据公式得到:。
则三者对应的状态分别为高温、中温和低温档位。
23.【答案】(1)向下
(2)4.8
(3)10;3.2
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,因此只要改变通过电动机的电流方向,就能改变电动机的反转。
(2)根据乙图确定电动机正常工作时的电流,然后根据P=UI计算出消耗的电功率;
(3)当刚刚闭合开关时,电动机还没有转动,此时相当于纯电阻电路,符合欧姆定律,根据乙图确定此时的最大电流,然后根据计算出电阻。然后根据P热=I2R计算出电动机工作时的发热功率,最后根据P输出=P-P热计算输出功率即可。
【解答】(1)当单刀双掷开关S1、S2均向上合上时,电流从电动机左端流入;当单刀双掷开关S1、S2均向下合上时,电流从电动机右端流入,此时电流方向恰好相反,可实现电动机反转。
(2)根据乙图可知,电动机正常工作时电流为0.4A,
那么此时它的功率:P=UI=12V×0.4A=4.8W。
(3)根据乙图可知,电动机启动瞬间电流为1.2A,
那么电阻为:;
电动机正常工作时发热功率P热=I2R=(0.4A)2×10Ω=1.6W;
输出功率为:P输出=P-P热=4.8W-1.6W=3.2W。
24.【答案】12.5;0.5;40;6.8
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)首先根据串联电路U滑=U-UL额求出灯泡正常发光时滑动变阻器的电压,然后由图读出电路中的电流,即可根据欧姆定律求灯泡的阻值,根据P=UI求出额定功率;
(1)当变阻器阻值最大时,通过的电流最小,根据乙图确定此时变阻器两端的电压和电流,然后根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;
(3)实验中小灯泡两端电压不超过3V,根据U变最小=U总-UL计算出此时变阻器两端的电压,根据乙图确定此时通过变阻器的电流,最后根据欧姆定律计算出变阻器的最小阻值。
【解答】由电路图可知,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器的电压;
(1)电路图可知小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器的电压,
灯泡正常发光时小灯泡电压2.5V,
根据串联电路的总电压等于串联的各分电压之和可得:滑动变阻器电压为U滑=U-UL额=4.5V-2.5V=2V,
由图2可知:U滑=2V时,I=0.2A,
那么小灯泡正常发光的电阻为:;
则额定功率P额=U额I=2.5V×0.2A=0.5W;
(2)滑动变阻器连入电路阻值最大时两端的电压最大,电路中的电流值最小,
由图2可知:U滑最大=4V时,I最小=0.1A,
其阻值为;
(3)实验中小灯泡两端电压不超过3V,
那么变阻器两端的最小电压为:U变最小=U总-UL=4.5V-3V=1.5V;
根据图乙可知,此时电路中的电流不能超过0.22A,
此时变阻器接入电路的最小阻值为:。
25.【答案】660;264;4
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据P=UI计算吸尘器的额定功率;
(2)首先根据W=Pt计算出消耗的电能,再根据计算出指示灯闪烁的次数;
(3)根据功率的计算式P=I2R计算线圈电阻。
【解答】(1)吸尘器的额定功率:P=UI=220V×3A=660W;
(2)吸尘器消耗的电能:W=Pt=0.66kW×0.5h=0.33kW h;
根据得到:;
解得:n=264;
(3)根据功率的计算式P=I2R得到:36W=(3A)2×R;
解得:R=4Ω。
26.【答案】1.8;8;0.9
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据图像确定乙灯电压为3V时的额定电流,然后根据P=UI计算它的额定功率;
(2)根据
分别计算出两个灯泡的电阻,根据图像确定两灯的额定电流。如果两灯串联,那么最大电流等于其中较小的额定电流,然后根据U总=I总R总计算出最大电压;
(3)如果两灯并联,那么它们两端的电压肯定相等,据此确定最大电源电压,再根据欧姆定律计算出两个电流,最后根据I总=I甲+I乙计算最大电流。
【解答】(1)根据图像可知,当乙的电压为3V时,乙的额定电流为0.6A,那么乙的额定功率:P=UI=3V×0.6A=1.8W;
(2)由P=UI可得:甲灯的额定电流:
两灯串联使用,电路中的最大电流是I甲=0.5A,
由图象可知,此时乙灯两端电压为2V,故电路两端的最大电压U串=U甲+U乙'=6V+2V=8V ;
(3)并联时二者的电压肯定相同,因为额定电压6V>3V,所以并联时的最大电压为3V;
由图象可知,此时流经甲的电流I甲'=0.3A,乙灯正常发光,
故电路最大电流I=I甲'+I乙'=0.3A+0.6A=0.9A
27.【答案】(1)小灯泡断路
(2)B
(3)0.5;灯丝电阻随温度升高而增大
【知识点】影响电阻大小的因素;电流表、电压表在判断电路故障中的应用;测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)用电压表检测电路故障时,当电压表的示数为零时,故障有:①被测部分电路短路;②其它部分电路断路。
当电压表有示数,且接近电源电压时,故障是:①被测部分电路断路;②其它部分电路短路。
(2)由串联电路的电压特点--电压和电阻成正比,来分析滑动变阻器的滑片移动情况。
(3)从图象上找到额定电压对应的点,读出对应的电流,利用P=UI计算额定功率。该图象不是直线,即电压和电流的比值不是定值,说明小灯泡发光的过程中,影响电阻大小的因素是存在的。
【解答】(1)闭合开关,发现电压表指针有明显的偏转,此时的故障有两种可能:①被测部分电路断路;②其它部分电路短路.如果是其它部分短路,小灯泡会亮、电流表指针会动,故不符合要求.因此可以断定电路故障为:小灯泡(被测部分)断路。
故答案为:小灯泡断路。
(2)电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.2V,而额定电压为2.5V,故应使小灯泡两端的电压增大,就应该让滑动变阻器两端的电压减小,就必须把滑动变阻器的阻值调小,即滑片向B移动。
故答案为:B。
(3)由图象知,当灯的电压是2.5V时,对应的电流值为0.2A,额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线,说明小灯泡的电阻不是定值,并且灯丝的电阻随电压的增大而升高,即灯丝的电阻随温度的升高而增大。
故答案为:0.5;灯丝电阻随温度升高而增大。
28.【答案】(1)
(2)现象:小灯泡烧坏;理由:滑动变阻器最大阻值太小,电路最小电流大于灯泡额定电流,灯泡有可能被烧坏。
(3)0.08A;2.5V;变小
【知识点】基本电路与电路图;电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;欧姆定律及其应用;测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)根据电路图连接实物电路图。
(2)应用串联电路特点与欧姆定律求滑动变阻器的最小阻值,然后答题。
(3)由图示电表确定其量程与分度值,然后读出其示数,根据电压表示数与灯泡额定电压的关系分析答题。
【解答】(1)根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示:
(2)灯泡正常发光时,电路电流等于灯泡额定电流0.15A,滑动变阻器两端电压U滑=U-UL=10V-6.3V=3.7V,
此时滑动变阻器接入电路的阻值:
R= = ≈24.7Ω>10Ω,由于滑动变阻器阻值太小,
实验时电路电流将大于灯泡额定电流,灯泡可能被烧坏。
(3)由图示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.08A,电压表量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为2.5V,
电压表示数小于灯泡额定电压3.8V,要测灯泡额定功率,应减小滑动变阻器分压,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,知道电压表示数等于灯泡额定电压为止。
故答案为:(1)实物电路图如图所示;(2)现象:小灯泡烧坏;理由:滑动变阻器最大阻值太小,电路最小电流大于灯泡额定电流,灯泡有可能被烧坏;(3)0.08;2.5;变小。
29.【答案】(1)6
(2)A
(3)闭合S1,将S2拔到1;2.5V×
【知识点】欧姆定律及其应用;测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)根据电路图可知,当灯泡断路时,电压表串联在电路中。根据串联电路电压与电阻成正比可知,电压表的内阻很大,所以它的示数接近电源电压;
(2)当电流最小时,电路中的电阻最大,根据表格计算出此时的变阻器接入的阻值即可;
(3)测量灯泡的额定功率,关键是测量灯泡在额定电压下的电流。将一个定值电阻R0与灯泡串联,二者的电流相等,因此只要灯泡正常发光时,通过R0的电流就是灯泡的额定电流。首先让电压表与灯泡并联,调节变阻器,使其示数等于2.5V,此时灯泡正常发光。再让电压表测灯泡和R0的总电压,二者电压之差就是R0的电压,那么灯泡的额定电流为
,最后根据功率的计算式计算即可。
【解答】(1)根据表格可知,当电流表的示数为0时,电压表的示数为6V,那么电源电压等于电压表的示数6V。
(2)根据表格可知,最小电流为0.2A,电压表的示数为1V,
那么变阻器的阻值为:

则选用的变阻器为“1.5A 50Ω”。
(3)①闭合开关S1,将S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为2.5V;
②闭合S1,将S2拔到1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;
③R0两端的电压U0=U-2.5V;
通过灯泡的额定电流:

灯泡的额定功率: P额= U额I额=2.5V×

30.【答案】(1)0.75
(2)闭合开关S、S2,断开S1(合理即可);
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)根据乙图,确定电流表的量程和分度值,然后读出灯泡的额定电流,最后根据P额=U额I额计算灯泡的额定功率;
(2)电流表损坏了,可以用电压表和一个定值电阻组合在一起替换电流表。首先让电压表与灯泡并联,通过调节滑动变阻器,使电压表的示数等于额定电压2.5V;然后通过开关的切换,让电压表测量灯泡与定值电阻的总电压,根据U总=U+U0计算出此时定值电阻的电压U。此时通过灯泡的额定电流就是,最后根据PL=ULIL计算灯泡的额定功率即可,据此分析解答。
【解答】(1)根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么灯泡的额定电流为0.3A,则灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W;
(2)正确连接电路后的实验步骤是:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,记下电压表的示数为U1(此时电压表测灯泡与R0的总电压);
③那么灯泡的额定电流;
小灯泡的额定功率。
31.【答案】(1)
(2)灯泡烧坏,滑动变阻器阻值太小,电路中电流太大,超过灯泡的额定电流导致烧坏
(3)0.2;变小
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)将实物图与电路图进行比照,确定没有连接的部分,然后补充完整即可;
(2)当变阻器的阻值全部使用时,根据欧姆定律计算出通过电路的电流,然后与灯泡的额定电流进行比较即可。
(3)根据丙图读出灯泡的额定电压和额定电流,再根据公式P=UI计算灯泡的实际功率。将灯泡的实际电流与额定电流进行比较,从而确定变阻器的阻值变化方向。
【解答】(1)根据甲图可知,除了电压表与灯泡并联外,其它的都是串联。因为灯泡的额定电压为6.3V>3V,所以电压表量程选择0~15V;因为灯泡的额定电流为0.15A<0.3A,所以电流表选择量程0~0.3A。变阻器接线注意“一上一下”,那么连接好的实物图如下:
(2)灯泡的电阻大约为:;
当变阻器与灯泡串联时,总电阻为:R总=R变+RL=42Ω+10Ω=52Ω;
此时通过电路的电流为:;
我预计会出现灯泡烧坏的现象,理由是:滑动变阻器阻值太小,电路中电流太大,超过灯泡的额定电流导致烧坏。
(3)根据丙图可知,电流表的示数为0.08A,电压表的示数为2.5V,
那么灯泡的实际功率为:PL=ULIL=2.5V×0.08A=0.2W;
因为此时灯泡的实际电流小于额定电流,所以需要减小电路的总电阻,也就是将滑动变阻器的阻值变小。
32.【答案】(1)解:
(2)R2;0~3伏
(3)0.2;0.5
(4)小灯泡在不同电压下的功率不同
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)首先确定各个电器元件的串并联关系,然后再画出电路图;
(2)滑动变阻器调节电压的能力与它的阻值成正比;据(3)题中图像可知,当灯泡额定电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.2A,计算出这时变阻器接入电路的阻值,这就是变阻器的最小阻值,然后与两个变阻器的最大阻值进行比较即可;电压表量程的选择以灯泡的额定电压为准;
(3)已知额定电压和额定电流根据计算灯泡的额定功率;
(4)分别计算出几组灯泡的功率,然后进行比较得出结论。
【解答】(1)测量灯泡的额定功率时,电流表、灯泡和滑动变阻器要串联在电源正负两极之间;电压表测灯泡电压,因此与灯泡并联,如下图:
(2)据(3)题中图像可知,当灯泡额定电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.2A,
那么变阻器接入电路的阻值为:;
因为只有变阻器R2的阻值大于17.5Ω,所以应选择R2;
灯泡的额定电压是2.5V,所以电压表的量程选择0-3V;
(3)根据图像可知,灯泡的额定功率为:;
(4)当电压为1V时电流是0.1A,灯泡功率是:;
当电压为1.5V时电流是0.15A,灯泡功率是:;
通过数据分析可以得出:小灯泡在不同电压下的功率不同。
故答案为:(1)同解析;(2)R2,0-3V;(3)0.2,0.5;(4)小灯泡在不同电压下的功率不同
33.【答案】(1)cd
(2)解:W1=P1t1=0.44kW×1h=0.44kW·h
W2=P2t2=0.1kW×5h=0.5kW·h
W=W1+W2=0.44kW·h+0.5kW·h=0.94kW·h
(3)解:高档加热时,R1= =110Ω
低档加热时,R1+R2= =484Ω
R2=484Ω-110Ω=374Ω
(4)解:电压力锅锅内气压大,所以水的沸点高,食物在高温下容易熟,可以减少用电时间;加热时间短,散失到空气中的热量少,能量利用率高,所以更省电。
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)总功率大的是高档,小的是低档,根据公式 比较总功率的大小即可;
(2)根据乙图确定电功率和时间,根据公式W=Pt分别计算出两种状态下消耗的电能,最后相加即可;
(3)高档发热时,只有R1工作,根据 计算R1的电阻;低档时,两个电阻串联,首先根据计算出总电阻,再根据R总=R1+R2计算R2的阻值。
(4)可从锅内水的沸点高、热量散失少等方面进行解答。
【解答】(1)当开关旋至bc时,电阻R1与R2串联,
当开关旋至cd时,只有电阻R1工作,
根据公式 可知,
因为R串>R1,
所以P串<P1;
即当开关旋至bc时,是低档;旋至cd时,是高档。
(2)观察乙图可知,电热砂锅以440W的功率工作了1h,以100W的功率工作了5h;
W1=P1t1=0.44kW×1h=0.44kW·h
W2=P2t2=0.1kW×5h=0.5kW·h
W=W1+W2=0.44kW·h+0.5kW·h=0.94kW·h;
(3) 高档加热时,R1= =110Ω;
低档加热时,R总= =484Ω;
R2=R总-R1=484Ω-110Ω=374Ω;
(4) 电压力锅锅内气压大,所以水的沸点高,食物在高温下容易熟,可以减少用电时间;加热时间短,散失到空气中的热量少,能量利用率高,所以更省电。
34.【答案】(1)灯泡的电阻
人拉力最小时,滑动变阻器阻值R1=0,此时电流
人拉力最大时,电流
滑动变阻器阻值
(2)人的拉力最小时,由R1=0,查表得:F1=0.5N
此时,绳子仅用于提起了动滑轮,则动滑轮的重G动=2F=2×0.5=1(N)
人的拉力最大时,由R2=12Ω,查表得:F2=300.5N
物体A所受重力GA=2F2-G动=2×500.5-1=600N
(3)人的拉力最大时,人对绳的拉力为F拉,由杠杆平衡条件可知:F拉HO=F2EO
所以
人对地的压强
【知识点】压强的大小及其计算;欧姆定律及其应用;杠杆的平衡条件;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)因为灯泡的电阻保持不变,所以可以利用灯泡的额定功率和额定电压求出灯泡的功率。由题目可知:人对绳子拉力最小时,电流表示数为I1,且滑片刚好位于滑动变阻器的a端;人对绳子拉力最大时,电流表示数为I2,且I1:I2=2:1。所以先求出I1,在利用比例关系求出I2;在根据欧姆定律求出人对绳子拉力最大时总电阻,再用总电阻减去灯泡的电阻就是滑动变阻器的电阻。
(2)当人拉力最小时,此时变阻器的阻值为0,由表可知弹簧所受的拉力即滑轮组绳子上的拉力为0.5牛, 此时,绳子仅用于提起了动滑轮,则动滑轮的重G动,故可求出动滑轮的重;当人拉力最大时,此时变阻器的阻值求得为12Ω,由表可知弹簧所受的拉力即滑轮组绳子上的拉力为已300.5牛, 此时绳子刚好提起物体和动滑轮;物体的重即为第二次的力与动滑轮重力之差。
(3)当人拉力最大时,由(2)已经分析得出滑轮组绳子上的拉力为已300.5牛,利用杠杆平衡条件之处人所用的拉力,再用人的重力减去这个值就是人对地面的压力,最后利用压强公式即可求出。
35.【答案】(1)P=U灯 I灯=2V×0.5A=1W答:小灯泡的额定功率为1W。
(2)灯泡与滑动变阻器串联,灯泡正常发光时, 滑动变阻器两端电压UR=U-U灯=3V-2V=1V, 此时电路电流I=I灯=0.5A,
根据I=, 滑动变阻器接入电路的阻值R===2Ω;
答:当小灯泡正常工作时,滑动变阻器接入电路的电阻为2Ω。
(3)温度
【知识点】影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用;电器的电功率
【解析】【分析】 (1)由图乙所示I-U图象找出灯泡额定电压所对应的电流,然后由W=UI求出灯泡的额定功率。
(2)由串联电路特点求出灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压,然后由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)灯丝电阻随温度的变化而变化。
【解答】(1)由图乙所示图象可知,灯泡额定电压所对应的电流为0.5A, 灯泡额定功率P=U灯 I灯=2V×0.5A=1W;
(2)灯泡与滑动变阻器串联,灯泡正常发光时, 滑动变阻器两端电压UR=U-U灯=3V-2V=1V, 此时电路电流I=I灯=0.5A, 根据I=, 滑动
变阻器接入电路的阻值R===2Ω;
(3)实验过程中灯泡温度不断变化,灯泡电阻随温度变化而变化,不是定值.所以答案为:温度。
故答案为:(1)1W; (2)2Ω; (3)温度
36.【答案】(1)解;由图知,滑片P在最左端时,电路中只有R1工作,它两端的电压最大,由图象可知:U1=6V(即为电源电压),I1=0.6A,
由I= 可得R1的阻值:R1= = =10Ω;
则通电1min电流所做的功:W=U1I1t1=6V×0.6A×60s=216J
答:滑片P在最左端时,通电1min电流所做的功216J;
(2)解;当电路电流最小时,R1消耗的功率最小,由图象可知此时U′1=1.5V,I′1=0.15A,
R1消耗的最小功率:P1小=U′1I′1=1.5V×0.15A=0.225W
答:R1消耗的最小功率0.225W;
(3)解;当R2最大时,电流最小为I′=0.15A,此时电路的总电阻为:
R= = =40Ω,
则R2的最大阻值为:
R2max=R﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω;
当P2=0.5W时,有:P2=I22R2=0.5W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
此时电路中的电流:I2= ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
②代入①解得:R2=2Ω或50Ω,
因R2=50Ω>30Ω,故舍去,所以R2=2Ω。
答:当R2消耗的功率是0.5W时,R2的阻值2Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)滑片P在最左端时,电路中只有R1工作,它两端的电压等于电源电压,即此时电压值最大。根据图乙确定此时通过电路的电流,根据欧姆定律计算出R1的阻值,然后根据W=UIt计算出电流做的功;
(2)根据图乙确定R1两端的最小电压和通过它的最小电流,然后根据公式P=UI计算R1的最小功率;
(3)电阻R1与变阻器R2串联,首先根据P2=I22R2列出方程式,再根据列出方程式,两个方程联立计算出R2的阻值。
根据图像可知,最小电流为0.15A,根据欧姆定律计算出此时电路的总电阻,再根据R2max=R总﹣R1计算出R2的最大阻值,前后比较进而得到R2的准确值。
37.【答案】(1)解: ==0.5A
(2)解: = =20Ω
= = =0.15A
= =0.45W
(3)解:U1= ×18V=9V, = ×18V=6V,
﹣ =△P,即 ﹣ =1W,故R0=45Ω;
要使R0电功率最小,变阻器连入电路中的电阻要尽量大,同时要保证电压表安全,当R=200Ω时,根据电阻的串联和欧姆定律,变阻器的电压:
U滑=I小R滑大= ×R滑大= ×18V≈14.7V<15V,电压表安全,故R0的最小电压为:
U0小= ﹣U滑=18V﹣14.7V=3.3V,
P小= = =0.24W。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据公式计算灯泡正常发光时的电流。
(2)只闭合S和S2,滑动变阻器的滑片P置于中点位置时,灯泡与变阻器的一半阻值串联。首先根据 计算出灯泡的电阻,再根据 经计算出通过灯泡的电流,最后根据 计算灯泡的实际功率。
(3)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此分别计算变阻器的阻值为R0和2R0时,定值电阻的电压值,然后利用公式列出功率变化量的方程,进而计算出R0的阻值。
当变阻器的阻值最大时,通过R0的电流最小,那么它的功率最小。根据欧姆定律计算出变阻器的阻值全部使用时电压表的示数,与电压表的量程比较,进而计算出R0的最小电压,最后根据计算出R0的最小功率。
1 / 1浙教版科学九年级上第三章电能拔尖训练
一、单选题
1.(2019·温州)小明按图甲连接电路,闭合开关,灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路(如图乙),闭合开关后,L1、L2的功率分别为P1’、P2‘(不计温度对灯泡电阻的影响,电源电压恒定)。下列关系式正确的是(  )
A.P2'>P1'>P1 B.P2'>P1>P1'
C.P1>P2'>P1‘ D.P1>P1'>P2‘
【答案】C
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式可知,当电压不变时,电阻越大,功率越小;
(2)在串联电路中,功率与电阻成正比,即电阻越大,功率越大。
【解答】(1)甲图中只有灯泡L1,乙图中灯泡L1与L2串联,根据R总=R1+R2可知,乙图中总电阻大于甲图中的总电阻;根据公式可知,当电源电压不变时,甲图中灯泡L1的功率P1大于乙图中的总功率P总,即P1>P总;
(2)根据公式P总=P1+P2可知,乙图中两个灯泡的功率肯定都小于P总,即小于P1;
(3)根据串联电路电功率与电阻的关系可知,因为R2>R1,所以P2'>P1',
那么:P1>P2'>P1'。
故选C。
2.(2017·绍兴)如图电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑片移到滑动变阻器的b端时,电压表的示数为8伏,10秒内定值电阻R1做功为20焦;当滑片P移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为6伏。下列结果正确的是(  )
1
A.电源电压为14伏
B.滑动变阻器R的最大阻值为8欧
C.滑片在b端时,电流表示数为0.75安
D.电路先后两次消耗的总电功率之比为2:3
【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】本题已知量较少,故无法直接求出结果,所以其难点在于学生能否准确地建立方程;在电学中此类采用方程法求解的题目较多,应根据题意灵活设定未知量,列出方程才能准确求解。由电路分析可知,R1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压;由滑片的移动和电压表示数变化可知滑片滑到b点时电压表的示数,则由欧姆定律可表示出滑片在不同位置时滑动变阻器两端的电压与电源电压电阻间的关系,联立可解得R1与R最大值之间的关系及电源的电压;由功率公式可求得R1的阻值,则可求得R的最大阻值;最后由功率公式分别求得R1先后两次消耗的电功率,即可求得比值。
【解答】当滑片在中点时由欧姆定律可知,电路中电流:,
则滑动变阻器两端的电压:------①
由题意知,当滑片滑到b处时因R的接入电阻变大,故电压表示数应增大,即滑片滑到b点时,滑动变阻器两端电压为U2=8V;
同理得:--------②
用①式比②式可得:,
解得:R=2R1--------------③
将③代入②式可得:,
解得:U=12V,故A错误;
当滑片滑到b点时,R1两端电压为U2′=12V-8V=4V,
则由,可得:,
R的最大阻值:R=2R1=16Ω,故B错误;
滑片在b端时电流,故C错误;
滑片在中点时,R1两端的电压为12V-6V=6V,滑片在b点时,电压为4V,
由可得,电路先后两次消耗的电功率之比:,故D正确。
故选D
3.(2016·缙云)接通电路,加在某台玩具电动机上的电压是U,用手将电动机转轴捏住使其不转,电动机将电能全部转化为热能,消耗的电功率P1,松手后电动机正常工作,消耗的电功率为P2。则电动机正常工作时,线圈上消耗的机械功率为(  )
A.P22/P1 B.P2 C.P2-P1 D.P2-P22/P1
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用;焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】接通电路,电动机不转时,由可得电动机线圈电阻;电动正常工作时消耗的电能转化为机械能和内能,先计算此时电动机的电流,再计算线圈上的发热功率,两者之差即为线圈上消耗的机械功率。
【解答】由题意可知,接通电路,电动机不转时只将电能转化为内能,此时电动机为纯电阻,由可得,电动机线圈电阻;
电动正常工作时消耗的电能转化为机械能和内能,此时电动机为非纯电阻,由P=UI可得,此时电动机的电流,
所以,此时线圈上发热功率,
由能量守恒定律可得,此时消耗的机械功率P机械=P2-P热=P2-P22/P1。
故答案为:D
4.如图所示,灯L1比L2亮,下列描述错误的是(  )
A.L1的电阻比L2的电阻大
B.L1两端的电压比L2两端的电压大
C.通过L1的电流比L2的电流大
D.L1的实际功率比L2的实际功率大
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点;欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用;电器的电功率
【解析】【分析】结合串联电路中电流、电压、电阻关系及电功率的知识进行解答,同时从简单的选项入手先分析,对于提高解此题的速度和准确率也会有帮助。
【解答】C、D选项最简单,先分析。串联电路中电流强度处处相等,所以通过L1的电流与L2的 电流一样大,C选项说法不正确,符合题意;灯L1比L2亮,就是指灯L1的实际功率比L2的大,D选项说法正确,不符合题意;根据电功率P=UI的推导公式P=I2R可得,当电流强度相等时,电功率越大,导体的电阻就越大, L1比L2亮意味着L1的电功率大,因为通过的电流强度相等,所以L1的电阻大,A选项说法正确,不符合题意;根据电功率P=UI可得,当电流强度相等时,电功率越大,导体的两端的电压就越大,L1比L2亮意味着L1的电功率大,因为通过的电流强度相等,所以L1两端的电压大,B选项说法正确,不符合题意;故选 C。
5.(2014·丽水)如图所示电路,电源电压恒为6伏。L1标有“6V 7.2W”,L2标有“6V 3.6W”,忽略温度对灯丝电阻的影响。下列说法正确的是(  )
A.仅闭合S1、S3,L1不亮、L2亮
B.仅闭合S2、S3,电流表读数为0.6安
C.仅闭合S1、S2,电路总电阻为15欧
D.仅闭合S3,电路消耗的总功率为10.8瓦
【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】本题是一道关于欧姆定律、电功率以及串并联电路的分析判断题,解题的关键是先按照相关的条件简化电路(画出等效电路),再进行分析判断各个选项的正误。(1)仅闭合S1、S3时,灯泡L2被短路,电路为L1的简单电路,短路的灯泡不会发光;(2)仅闭合S2、S3时,电路为L2的简单电路,电流表测电路中的电流,额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,根据P=UI求出电流表的示数;(3)仅闭合S1、S2时,两灯泡并联,根据P=UI求出两灯泡的电流,根据并联电路中电流特点和欧姆定律求出总电阻;(4)仅闭合S3时,两灯泡串联,根据电阻的串联和P=求出电路的总功率。
【解答】(1)仅闭合S1、S3时,灯泡L2被短路,电路为L1的简单电路,所以只有灯泡L1亮,L2不亮,故A不正确;
(2)仅闭合S2、S3时,电路为L2的简单电路,电流表测电路中的电流,因L2两端的电压和额定电压相等,
所以,由P=UI可得,电流表的示数:I2===0.6A,故B正确;
(3)仅闭合S1、S2时,两灯泡并联,均正常发光。由P=UI可得,通过两灯的电流:
I1=,I2=0.6A
结合欧姆定律可得:R1= R2=
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路中的电流:I=1.2A+0.6A;
根据欧姆定律:总电阻R=,故C不正确;
4)仅闭合S3时,两灯泡串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,总电阻R=5Ω+10Ω=15Ω
所以,电路消耗的总功率:P=,故D不正确。
故选B。
6.如图为小科设计的遮光感烟探测器部分工作原理图,在一个外部光线无法进入的烟室中,装有一个激光发生器及带有一感光电阻(R0)的电路,R为定值电阻,电源电压恒定;当烟雾进入烟室后,激光被烟雾遮挡而使感光电阻的阻值发生变化。当烟雾达到某一浓度时,探测器便会发出警报。已知光照越强,感光电阻阻值越小,反之则越大。当烟雾进入烟室并越来越浓时,则( )
A.电路的总电阻逐渐变小 B.电压表的示数逐渐变大
C.电流表的示数逐渐变大 D.R消耗的功率逐渐变大
【答案】B
【知识点】影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)由图可知两电阻串联,电流表测量串联电路的电流,电压表测量R0两端的电压。
(2)由感光电阻性质可知R0电阻值的变化利用欧姆定律可求得电路中电流的变化及R0两端电压的变化。
【解答】由图可知两电阻串联,由感光电阻的性质知:当烟雾进入烟室并越来越浓时,使光照变弱,感光电阻阻值增大,则电路中的总电阻增大。
这时由欧姆定律可得电路中电流减小,即电流表示数减小,由U=IR可知,定值电阻R两端的电压会减小,则根据串联电路的电压特点知,感光电阻R0两端的电压增大,即电压表的示数会变大。
同时根据P=I2R可知,因电路中的电流减小,R消耗的功率也减小。
所以A、C、D说法错误;只有B说法正确。故选B。
7.如图所示的电路,闭合开关S,当滑片P向右移动过程中(  )
A.小灯泡变亮 B.电流表示数变大
C.电压表示数变小 D.电路的总功率变大
【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】本题是一道闭合电路动态分析题,分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键,根据电压表所测量的量、应用电功率公式即可正确解题。
【解答】由图示电路图可知,滑动变阻器阻值全部接入电路,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器右半部分电压。所以:当滑片向右移动过程中,电路总电阻不变,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流不变,电流表示数不变,由于灯泡电流不变,灯泡实际功率不变,灯泡亮度不变,故A、B错误;滑片向右移动过程中,与电压表并联的滑动变阻器阻值减小,电压表所测电压减小,电压表示数变小,故C正确;D、电路电流不变,电源电压不变,由P=UI可知,电路总功率不变,故D错误。所以选项C符合题意。
8.(2013·宁波)如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关S,当滑片P从中点向右移时(  )
A.电流表A1的示数变小 B.电流表A2的示数变小
C.电压表的示数变大 D.R2的电功率变大
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】分析电路图,R1和R2并联,电压表测量电源电压,电流表A1测量R1中的电流,电流表A2测量干路电流,滑动变阻器的滑片P从中点向右移时,电源电压保持不变,电压表的示数不变;根据并联电路的电压特点可知,两电流表示数变化量之间的关系,根据P=UI得出R2电功率的变化量。
【解答】如图,R1和R2并联,当滑动变阻器的滑片P从中点向右移时,
∵电源电压保持不变,电压表测量电源电压,
∴电压表V的示数不变;
∵I= U/R U、R2变大,
∴通过R2的电流变小;由P=UI可知,R2的电功率变小;
∵I= U/R U、R1不变,
∴通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变;
∵并联电路干路电流等于各支路电流之和,
∴电流表A2的示数变小。
故选B。
9.(2014·绍兴)把滑动变阻器R和定值电阻R1连接成如图电路,变阻器最大电阻R=2R1。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列叙述正确的是(  )
A.电路总功率逐渐减小
B.变阻器的功率逐渐减小
C.变阻器滑片在左端与右端时的电路总功率之比为9∶1
D.电阻R1的功率与电路总功率的比值逐渐增加
【答案】D
【知识点】串、并联电路的电流特点;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】分析清楚电路结构,根据滑片的移动方向,应用串联电路特点、欧姆定律与电功率公式分析答题。
【解答】由图示电路图可知,两电阻串联,当滑片从右向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小。
A、滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由P=可知,电路总功率增大,故A错误。
B、当变阻器阻值与定值电阻阻值相等时,变阻器消耗的功率最大,滑片从右向左移动过程中,变阻器消耗的功率先增大后减小,故B错误。
C、变阻器最大电阻R=2R1,变阻器滑片在左端时,电路总电阻为R1,滑片在右端时电路总电阻为3R1,电源电压U不变,由P=可知,变阻器滑片在左端与右端时的电路总功率之比为3:1,故C错误。
D、两电阻串联,通过他们的电流I相等,电阻R1的功率与电路总功率的比值:,滑片向左移动过程,电阻R1不变,R变小,则电阻R1的功率与电路总功率的比值逐渐增加,故D正确。
10.如图电路,电源电压保持不变,闭合开关,当旋钮式变阻器触片顺时针转动时 (  )
A.变阻器电阻增大 B.电流表示数减小
C.小灯泡亮度增大 D.变阻器两端电压增大
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】
根据电路图可知,灯泡与变阻器串联,电流表测量电路中的电流;根据变阻器触片转动的方向确定变阻器接入电路的阻值,然后根据欧姆定律判断电路中电流的变化,再根据P=I2R判断灯泡实际功率的变化,从而判断灯泡亮度的变化;最后根据串联电路分压的特点判断变阻器两端电压的变化。
【解答】
根据电路图可知,当旋钮式变阻器触片顺时针转动时,变阻器接入电路的电阻减小,故A错误;
由于串联电路中总电阻等于各部分电阻之和,所以由I=
可知,电路中电阻变小,即电流表示数变大,故B错误;
由P=I2R可知,灯泡的实际功率变大,因此灯泡的亮度增大;故C正确;
因为串联电路起分压作用,而变阻器接入电路的电阻减小,因此变阻器两端电压减小,故D错误。
故选C。
11.(2021九下·浙江期末)如图所示,电源电压不变,当开关S1、S2同时闭合时,电流表的示数是0.6A,电压表示数是6V;若两表互换位置,当开关S1断开、S2闭合时,电流表的示数是0.3A,下列说法正确的是(  )
A.电压表示数是3V B.R1的阻值是20Ω
C.R1与R2的阻值之比是2∶1 D.R1消耗的电功率变为0.9W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)当开关S1、S2同时闭合时,两电阻并联,电流表测R1支路的电流,电压表测电源的电压,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R1的阻值;
(2)若两表互换位置,当开关S1断开、S2闭合时,两电阻串联,电流表测电路中电流,电压表测电源的电压,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出R2的阻值,进一步求出两电阻的阻值之比,根据P=I2R求出R1消耗的功率。
【解答】当开关S1、S2同时闭合时,两电阻并联,电流表测R1支路的电流,电压表测电源的电压,
由电压表的示数可知,电源的电压U=6V,
则电阻R1的阻值:,故B错误;
若两表互换位置,当开关S1断开、S2闭合时,两电阻串联,电流表测电路中电流,电压表测电源的电压,则电压表示数仍是6V,故A错误;
电路中的总电阻:;
电阻R2的阻值:R2=R-R1=20Ω-10Ω=10Ω,
则R1:R2=10Ω:10Ω=1:1,故C错误;
R1消耗的功率:P1=I2R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W,故D正确。
故选D。
12.(2021九下·鄞州月考)如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器(其最大阻值为40Ω)。闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中,R1消耗的电功率随R1电阻变化关系如图乙所示。根据图像信息,下列判断正确的是(  )
①电路中最小电流0.4A②R0的阻值是20Ω
③电源电压10V④R0消耗的最大电功率10W
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中,滑动变阻器R1的功率P=I2R可求出最小电流值;
(2)(3)由图象数据求出当R1=10Ω时电路中的电流,根据欧姆定律和串联电路的特点得出当R1=10Ω和R1=40Ω时的电源电压表达式,然后联立即可求出电源电压和R0的阻值;
(4)利用功率公式 即可求出R0消耗的最大电功率。
【解答】由图甲可知,R0、R1串联,电流表测总电流。
当滑动变阻器R1的滑片P在a端时,其接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,
由图象可知,R1的电阻最大为40Ω时,R1的功率为Pa=1.6W;
由P=I2R可得:1.6W=I最小2×40Ω;
解得:I最小=0.2A,故①错误;
由图象可知,当R1=10Ω时,R1的功率P1=2.5W,
由P=I2R可得:2.5W=I2×10Ω;
解得:I=0.5A;
由欧姆定律和串联电路的特点可得,当R1=10Ω时电源电压:
U=I′(R1+R0)=0.5A×(10Ω+R0)-------------①
同理可得,当R1=40Ω时电源电压:
U=I最小(R最大+R0)=0.2A×(40Ω+R0)-------------②
①②联立解得:R0=10Ω,U=10V,故②错误,③正确;
当滑动变阻器连入电路的电阻为0时,R0的电压最大为电源电压,此时R0的功率最大,
则R0消耗的最大电功率:,故④正确。
那么正确的是③④。
故选B。
13.(2021九下·台州月考)如图电路,灯泡标有“12V 6W”,滑动变阻器R1标有“100Ω 1A”,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A,只闭合开关S1,S2,滑动变阻器连入电路阻值为16Ω时,灯正常发光;只闭合S1,S3,A示数为0.2A,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法不正确的是(  )
A.电源电压为20V
B.R2的阻值为76Ω
C.只闭合S1,S2时,灯泡的最小功率为0.375W
D.只闭合S1,S2时,为了保护元件的安全,滑动变阻器连入电路的阻值范围是16Ω﹣72Ω
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)只闭合开关S1,S2时,灯泡与滑动变阻器串联接在电源两端,首先根据计算出灯泡正常发光时的电流,再根据U=UL+U1计算电源电压。
(2)只闭合S1,S3时,灯泡与电阻R2串联,此时电流表示数为0.2A,首先根据计算出总电阻,再根据R2=R-RL计算出R2的阻值;
(3)只闭合S1,S2时,灯泡与滑动变阻器串联,首先将灯泡的额定电流与电流表的量程比较,从而确定电路的最大工作电流,进而计算出此时变阻器接入的最小阻值;当电压表的示数等于15V时,变阻器接入的阻值最大,根据串联电路电压与电阻成正比计算出变阻器接入的最大电阻即可;
(4)只闭合S1,S2时,首先计算出电路的最小电流,然后根据计算出灯泡的最小功率。
【解答】A.由图示电路图可知,只闭合开关S1,S2时,灯泡与滑动变阻器串联接在电源两端,
滑动变阻器连入电路阻值为16Ω时,灯正常发光,
则电路电流等于灯泡额定电流,
电源电压:U=UL+IR1=12V+0.5A×16Ω=20V,故A正确不合题意;
B.由电路图可知,只闭合S1,S3时,灯泡与电阻R2串联,此时电流表示数为0.2A,
电路总电阻:,
电阻R2的阻值:R2=R-RL=100Ω-24Ω=76Ω,故B正确不合题意;
D.,灯泡电阻
由电路图可知,只闭合S1,S2时,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压,
灯泡的额定电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,
因此电路的最大电流为0.5A;
滑动变阻器接入电路的阻值最小,为;;
电压表示数等于其量程15V时,滑动变阻器电路的阻值最大,
根据串联电路电压与电阻成正比得到:;

解得:R1'=72Ω。
只闭合S1,S2时,为了保护元件的安全,滑动变阻器连入电路的阻值范围是16Ω~72Ω,故D正确不合题意;
C.只闭合S1,S2时,变阻器接入的最大阻值为72Ω,,故C错误符合题意。
故选C。
14.(2020九上·越城期末)图甲电路中,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。闭合开关,将变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,两电表示数变化如图乙所示,则下列说法错误的是(  )
A.电源电压为6V B.R1的阻值为5Ω
C.R1的最大功率为7.2W D.滑动变阻器的最大功率为1.35W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)(2)当R2接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,根据图象读出电路中的电流,根据欧姆定律表示出电源的电压;当R2接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,根据图象读出电表的示数,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,根据电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值,进一步求出电源的电压;
(3)根据P=I2R求出定值电阻电功率的最大值,根据P=UI求出电路的最大电功率。
(4)变阻器与定值电阻串联,当变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等时,它的电功率最大。据此先计算出此时的总电流,再根据P=I2R计算变阻器的最大电功率。
【解答】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当变阻器的滑片在最右端时,R2接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,
由图象可知,电路中的最大电流I大=1.2A,
可得,电源的电压:U=I大R1=1.2A×R1 ①;
当R2接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,
由图象可知,电路中的最小电流I小=0.3A,电压表的最大示数U2=4.5V,
电源的电压:U=I小R1+U2=0.3A×R1+4.5V ②,
①②联立解得:R1=5Ω,U=6V;
故A、B正确不合题意;
定值电阻电功率的最大值:P1小=I小2R1=(1.2A)2×5Ω=7.2W,故C正确不合题意;
当变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等时,它的电功率最大。
此时通过变阻器的电流为:;
变阻器的最大功率:P2'=I2R2=(0.6A)2×5Ω=1.8W,故D错误符合题意。
故选D。
15.(2021九下·柯桥月考)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“ 12V 6W ”的字样,滑动变阻器R的最大阻值为 , 为定值电阻。当S闭合, 、 断开,滑片P由b端向a端滑动,使其连入电路的电阻是最大阻值的三分之一时,小灯泡恰好正常发光。当滑片位置保持不变,开关都闭合时,电流表的示数变化了 2A 。不考虑灯丝电阻的变化,下列说法不正确的是(  )
A.电源电压是 18V
B.小灯泡正常发光 10s ,整个电路消耗的电能是 90J
C. 的阻值为
D.当滑片位置保持不变,开关都闭合时,电路消耗的总功率是 45W
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)当S闭合,S1、S2断开时R与L串联,滑片P由b端向a端滑动,使其连入电路的电阻是最大阻值的三分之一时,小灯泡恰好正常发光。根据公式P=UI可计算得小灯泡的额定电流,即此时电路中的电流。由公式 得加在此时滑动变阻器两端的电压,再根据串联电路的电压关系得此时电源电压。
(2)已知小灯泡正常发光时的电流为0.5A,所以根据公式W=UIt计算得小灯泡正常发光10s整个电路消耗的电能即可。
(3)当滑片位置保持不变,开关都闭合时电路是R′与R0的并联电路,由串并联电路知知此时电路中的电流大于刚才的串联电路电流,所以电流表的示数变化了2A即增大了2A,得此时电路中的电流I2=2A+0.5A=2.5A.由欧姆定律得此时流过R′的电流为I″.则由并联电路的电流关系知流过R0的电流为:I0=I2-I;再由公式 得R0的电阻即可。
(4)由以上分析知当滑片位置保持不变,开关都闭合时电路是R′与R0的并联电路,此时电路中的电流是I2=2.5A.则根据公式P=UI计算得此时电路消耗的总功率。
【解答】A.当S闭合,S1、S2断开时,R与L串联。滑片P由b端向a端滑动,使其连入电路的电阻是最大阻值的三分之一时,小灯泡恰好正常发光。
此时电路中的电流为;
此时滑动变阻器两端的电压为:;
所以电源电压为:U=UL+U′=12V+6V=18V,故A正确不合题意;
B.由以上知,小灯泡正常发光时的电流为0.5A,
所以小灯泡正常发光10s,整个电路消耗的电能:W=UI1t=18V×0.5A×10s=90J,故B正确不合题意;
C.当滑片位置保持不变,开关都闭合时,电路是R′与R0的并联电路,
此时电路中的电流大于刚才的串联电路电流,
所以电流表的示数变化了2A即增大了2A,
此时电路中的电流I2=2A+0.5A=2.5A。
此时流过R′的电流为:;
流过R0的电流为:I0=I2-I″=2.5A-1.5A=1A;
R0的电阻为:,故C错误符合题意;
D.当滑片位置保持不变,开关都闭合时电路,R′与R0并联,
此时电路中的电流是I2=2.5A.
则此时电路消耗的总功率是:P=UI2=18V×2.5A=45W,故D正确不合题意。
故选C。
16.(2021九下·绍兴月考)如图甲所示,电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示。下列结论正确的是(  )

A.电源电压为12 V
B.该过程中,电路消耗的总功率最大值为24 W
C.滑动变阻器的最大阻值可能为12Ω
D.滑片在a点时,10s内电阻R2消耗的电能为180 J
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】分析电路图可知,定值电阻R2与滑动变阻器R1串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压,电流表测电路中电流。
(1)利用串联电路的电压特点求出电源电压;
(2)当滑片P在a点时,电路中的电流最大,根据P=UI求出电路消耗的总功率;
(3)当滑片P在b点时,电路中的电流最小,根据欧姆定律可求出此时滑动变阻器的阻值;
(4)利用W=UIt计算出10s内电阻R2消耗的电能。
【解答】根据电路图可知,滑片在a端时,滑动变阻器接入电路的阻值较小,电路中的电流较小,滑动变阻器分得的电压小;
滑片在b端时,滑动变阻器接入电路的阻值较大,电路中的电流较小,滑动变阻器分得的电压大,
因此滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,电压表V1的示数逐渐变小,故df图象为电压表V1与电流表示数的图象,ec为电压表V2与电流表示数的图象。
A.由图乙可知,电路中的最小电流I=1A,此时R1两端的电压U1=12V,R2两端的电压U2=2V,所以电源的电压:U=U1+U2=12V+2V=14V,故A错误;
B.由乙图可知电路中的最大电流为I最大=3A,电路消耗的总功率最大值为P=UI=14V×3A=42W,故B错误;
C.滑片P 在b点时,电路中的电流为I=1A,此时滑动变阻器两端的电压值为12V,
滑动变阻器的阻值为,此时变阻器接入电路中的电阻不是最大,即滑动变阻器的最大阻值大于12Ω,故C错误;
D.滑片在a点时,电路中的电流I最大=3A,电阻R2两端电压U2=6V,
10s内电阻R2消耗的电能W=U2I最大t=6V×3A×10s=180J,故D正确。
故选D。
17.(2020九上·新昌期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关s,滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中,电压表和电流表的示数与R的关系分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是(  )
A.电源电压为8V
B.滑动变阻器R的最大阻值是10Ω
C.R0的最小电功率为0.2W
D.当滑片P置于中点时,R的电功率为0.9W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当变阻器接入电路中的电阻为零时,电路为R0的简单电路,此时电压表测R0两端的电压,其示数最大,根据图乙读出电压表的最大示数即为电源的电压;
(2)当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,根据图乙和图丙读出电表的示数,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;
(3)当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,R0的功率最小,根据P=I2R求出其大小;
(4)根据欧姆定律求出定值电阻的阻值,根据电阻的串联和欧姆定律求出滑片P置于中点时电路中的电流,根据P=UI=I2R求出R的电功率。
【解答】由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当变阻器接入电路中的电阻为零时,电路为R0的简单电路,此时电压表测R0两端的电压,其示数最大,
由图乙可知,电压表的示数最大为6V,则电源的电压U=6V,故A错误;
B.当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,
由图乙可知电压表的最小示数U0=2V,由图丙可知电路中的最小电流I小=0.2A,
此时滑动变阻器两端的电压UR=U-U0=6V-2V=4V,
滑动变阻器的最大阻值,故B错误;
C.当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,R0的功率最小,
则R0的最小功率P0小=U0I小=2V×0.2A=0.4W,故C错误;
D.定值电阻的阻值,
当滑片P置于中点时,通过电路的电流;
则R的电功率,故D正确。
故选D。
18.(2020九上·镇海期末)如图甲所示电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是(  )
A.电源电压为3V B.电压表的最大示数为2V
C.整个电路功率变化了0.1W D.电流表的示数变化了0.4A
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】由电路图可知,R1与R串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根据图乙读出两组变阻器的阻值和对应的电功率,根据串联电路的电流特点和P=UI=I2R求出电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律结合电源的电压不变得出等式即可求出R的阻值,进一步求出电源的电压;
(2)当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,根据欧姆定律求出电压表的最大示数;
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,整个电路的总功率最大,根据 求出其大小;当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,整个电路的总功率最小,根据P=UI求出其大小,然后求出整个电路功率变化量;
(4)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,电路中电流表的示数最大,根据欧姆定律求出其大小;当变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,即电流表的示数最小,据此求出电流表的示数变化量。
【解答】由电路图可知,变阻器R1与R串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.由图乙可知,当R1=10Ω时,P1=0.9W;当R1′=20Ω时,P1′=0.8W,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=UI=I2R可得,电路中的电流分别为:;

因电源的电压不变,
所以电源的电压:U=I1(R+R1)=I2(R+R1′),
即0.3A×(R+10Ω)=0.2A×(R+20Ω),
解得:R=10Ω,
电源的电压U=I1(R+R1)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V,故A错误;
B.当R1′=20Ω时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最大,
则电压表的最大示数U1′=I2R1′=0.2A×20Ω=4V,故B错误;
C.当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,整个电路的总功率最大,
则,
当R1′=20Ω时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,整个电路的总功率最小,
则P小=UI2=6V×0.2A=1.2W,
所以整个电路功率变化了:△P=P大-P小=3.6W-1.2W=2.4W,故C错误;
D.当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,电路中电流表的示数最大,
则,
当R1′=20Ω时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,即电流表的示数最小,
所以,电流表的示数变化了:△I=I大-I2=0.6A-0.2A=0.4A,故D正确。
故选D。
19.(2021九下·台州开学考)如图电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑片移到滑动变阻器的b端时,电压表的示数为8伏,10秒内定值电阻R1做功为20焦;当滑片P移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为6伏。下列结果正确的是(  )
A.电源电压为14伏
B.滑动变阻器R的最大阻值为8欧
C.滑片在b端,电流表示数为0.75安
D.电路先后两次消耗的总电功率之比为2:3
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)由电路分析可知,R1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压;由滑片的移动和电压表示数变化可知滑片滑到b点时电压表的示数,则由欧姆定律可表示出滑片在不同位置时滑动变阻器两端的电压与电源电压电阻间的关系,联立可解得R1与R最大值之间的关系及电源的电压;
(3)当滑片在b端时,首先根据UR1=U-U大计算出R1两端的电压,再根据W=UIt列式计算出此时电流表的示数;
(2)当滑片在b端时,已知R两端的最大电压和此时电流,根据计算变阻器的最大阻值;
(4) 由功率公式分别求得R1先后两次消耗的电功率,即可求得比值。
【解答】由电路图可知,R1与滑动变阻器R串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
由图可知,当滑片滑到b处时,变阻器接入电路的电阻最大为R。且与电阻R1串联,
滑动变阻器两端电压为U大=8V,
即①
当滑片在中点时,变阻器接入电路的电阻为 ,且与R1串联,
此时滑动变阻器两端电压为U中=6V,
即②
由①②可得:R=2R1,U=12V,故A错误;
当滑片移到滑动变阻器的b端时,电压表的示数为8伏,
R两端电压UR1=U-U大=12V-8V=4V,
由W=UIt可得:20J=4V×I×10s;
解得:I=0.5A,故C错误;
变阻器的最大阻值:,故B错误;
由上可知R=2R1,
电路先后两次消耗的总电功率之比: ,故D正确。
故选D。
20.(2020九上·拱墅期末)如图所示电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P直至灯泡正常发光。此过程中,下列不会发生的是(  )
A.灯泡逐渐变亮
B.电路的总功率逐渐变大
C.电压表V1的示数从0逐渐增大到额定电压
D.电压表V2和电流表A的示数比值逐渐减小
【答案】C
【知识点】电路的动态分析;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】首先分析灯泡与变阻器的串并联关系,然后确定电表所测的物理量,最后结合欧姆定律,功率公式,串并联电路的电流、电压和电阻规律分析判断即可。
【解答】根据电路图可知,灯泡与电阻器串联,电压表V2测变阻器的电压,V1测灯泡的电压,电流表测总电流。
开关闭合前,变阻器的滑片应该在阻值最大的位置。闭合开关后,灯泡的亮度较弱,因此移动滑片P直到正常发光的过程中,变阻器的电阻变小,通过灯泡的电流变大,灯泡逐渐变亮,故A正确不合题意;
通过灯泡的电流不断增大,而电源电压不变,根据P=UI可知,电路的总功率逐渐变大,故B正确不合题意;
电压表V1测灯泡的电压,闭合开关后,虽然变阻器的电阻很大,但是通过灯泡的电流肯定大于零,因此灯泡两端的电压肯定大于0,即V1的示数大于零,故C错误符合题意;
电压表V2测变阻器的电压,电流表A的示数为通过变阻器的电流,因此二者的比值等于变阻器的阻值。因为变阻器的阻值逐渐减小,所以它们的比值逐渐减小,故D正确不合题意。
故选C。
二、填空题
21.(2018·宁波)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
(1)图乙中   (填“dc”或“ec”)表示电压表 随电流表示数变化的图像。
(2)该过程中电路消耗的总功率最大值为   W。
【答案】(1)dc
(2)36
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)图中电路是R0与R串联的电路,电压表V1测R0两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压。在串联电路中串联的电阻分电源电压,电阻越大分到的电压越多。根据滑动变阻器阻值的变化情况可以判断出电压表的变化情况。(2)功率P=UI,电路总电压不变,当电流最大时功率达到最大。判断出最大电流可以计算出最大功率。
【解答】(1)因为电压表V2是测量滑动变阻器R两端的电压,由于R从b点滑到a点过程中,滑动变阻器的阻值减小,电路总电流增大,分到的电压也减少。所以dc可以表示V2随电流表示数变化的图像;(2)该过程中电路中的电流最大值为3A,电源电压由乙图可知为12V,所以P最大=UI=12V×3A=36W。
故答案为:(1)dc;(2)36
22.(2021·宁波模拟)小科家买了一台电烤箱,有高、中、低三个挡位的发热功率。如图是其内部简化电路图,R1=R2,开关S1可分别与触点a、b接触。当开关S1置于a端,S2闭合时,电烤箱处于   (选填“高温”、“中温”或“低温”)挡位;该电烤箱高中低三挡的功率之比P高∶P中∶P低=   。
【答案】高温;4:2:1
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式分别计算出三种状态下的功率,然后求出比值,比较大小即可。
【解答】当开关S1置于a端,S2闭合时,两个电阻并联,此时的总电阻为:;
当开关S1置于b端,S2闭合时,只有R1工作,此时的总电阻为:;
当开关S1置于b端,S2断开时,两个电阻串联,此时的总电阻为:;
根据公式得到:。
则三者对应的状态分别为高温、中温和低温档位。
23.(2021九下·台州开学考)用12V的电源为微型电动机供电的电路如图(甲)所示。当单刀双掷开关S1、S2均向上合上时,电动机开始转动,电流I随时间t变化的图象如图(乙)所示。当电流稳定时,电动机正常工作。已知电动机转动时欧姆定律不适用,并忽略温度对电阻的影响。
(1)当单刀双掷开关S1、S2同时   (向上或向下)合上时可实现电动机的反转。
(2)当电动机正常工作时,电动机消耗的电功率为   W。
(3)电动机的电阻为   Ω,正常工作时的输出功率为   W。
【答案】(1)向下
(2)4.8
(3)10;3.2
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,因此只要改变通过电动机的电流方向,就能改变电动机的反转。
(2)根据乙图确定电动机正常工作时的电流,然后根据P=UI计算出消耗的电功率;
(3)当刚刚闭合开关时,电动机还没有转动,此时相当于纯电阻电路,符合欧姆定律,根据乙图确定此时的最大电流,然后根据计算出电阻。然后根据P热=I2R计算出电动机工作时的发热功率,最后根据P输出=P-P热计算输出功率即可。
【解答】(1)当单刀双掷开关S1、S2均向上合上时,电流从电动机左端流入;当单刀双掷开关S1、S2均向下合上时,电流从电动机右端流入,此时电流方向恰好相反,可实现电动机反转。
(2)根据乙图可知,电动机正常工作时电流为0.4A,
那么此时它的功率:P=UI=12V×0.4A=4.8W。
(3)根据乙图可知,电动机启动瞬间电流为1.2A,
那么电阻为:;
电动机正常工作时发热功率P热=I2R=(0.4A)2×10Ω=1.6W;
输出功率为:P输出=P-P热=4.8W-1.6W=3.2W。
24.(2020九上·柯桥月考)如图甲所示,某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,误将电压表并联在滑动变阻器两端,他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据,调节滑片测得多组数据,描绘出的U-I图像如图乙所示,已知小灯泡的额定电压为2.5 V,电源电压为4.5 V,可求得小灯泡正常发光时的阻值为   Ω,额定功率为   W,变阻器最大阻值为   Ω,为使小灯泡两端电压不超过3 V,则滑动变阻器接入电路的最小阻值为   Ω。
【答案】12.5;0.5;40;6.8
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)首先根据串联电路U滑=U-UL额求出灯泡正常发光时滑动变阻器的电压,然后由图读出电路中的电流,即可根据欧姆定律求灯泡的阻值,根据P=UI求出额定功率;
(1)当变阻器阻值最大时,通过的电流最小,根据乙图确定此时变阻器两端的电压和电流,然后根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;
(3)实验中小灯泡两端电压不超过3V,根据U变最小=U总-UL计算出此时变阻器两端的电压,根据乙图确定此时通过变阻器的电流,最后根据欧姆定律计算出变阻器的最小阻值。
【解答】由电路图可知,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器的电压;
(1)电路图可知小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器的电压,
灯泡正常发光时小灯泡电压2.5V,
根据串联电路的总电压等于串联的各分电压之和可得:滑动变阻器电压为U滑=U-UL额=4.5V-2.5V=2V,
由图2可知:U滑=2V时,I=0.2A,
那么小灯泡正常发光的电阻为:;
则额定功率P额=U额I=2.5V×0.2A=0.5W;
(2)滑动变阻器连入电路阻值最大时两端的电压最大,电路中的电流值最小,
由图2可知:U滑最大=4V时,I最小=0.1A,
其阻值为;
(3)实验中小灯泡两端电压不超过3V,
那么变阻器两端的最小电压为:U变最小=U总-UL=4.5V-3V=1.5V;
根据图乙可知,此时电路中的电流不能超过0.22A,
此时变阻器接入电路的最小阻值为:。
25.(2020九上·江北期末)某款家用吸尘器额定电压为 220V,额定电流为 3A,则该吸尘器的额定功率为    W。使用该吸尘器正常工作 30min,标有“800imp/(kW h)”(表示指示灯每闪烁 800 次消耗电能 1kW h)的电能表指示灯共闪烁   次。 若吸尘器正常工作时,电动机的发热功率为36W,则电动机线圈的电阻为    Ω 。
【答案】660;264;4
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据P=UI计算吸尘器的额定功率;
(2)首先根据W=Pt计算出消耗的电能,再根据计算出指示灯闪烁的次数;
(3)根据功率的计算式P=I2R计算线圈电阻。
【解答】(1)吸尘器的额定功率:P=UI=220V×3A=660W;
(2)吸尘器消耗的电能:W=Pt=0.66kW×0.5h=0.33kW h;
根据得到:;
解得:n=264;
(3)根据功率的计算式P=I2R得到:36W=(3A)2×R;
解得:R=4Ω。
26.(2020九上·余姚月考)已知甲灯标有“6V 3W”字样,乙灯的额定电压是3V。甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示,则乙灯的额定功率是   W。确保电路安全的前提下,两灯串联使用,电路两端的最大电压是   V,两灯并联使用,电路最大电流是   A。
【答案】1.8;8;0.9
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据图像确定乙灯电压为3V时的额定电流,然后根据P=UI计算它的额定功率;
(2)根据
分别计算出两个灯泡的电阻,根据图像确定两灯的额定电流。如果两灯串联,那么最大电流等于其中较小的额定电流,然后根据U总=I总R总计算出最大电压;
(3)如果两灯并联,那么它们两端的电压肯定相等,据此确定最大电源电压,再根据欧姆定律计算出两个电流,最后根据I总=I甲+I乙计算最大电流。
【解答】(1)根据图像可知,当乙的电压为3V时,乙的额定电流为0.6A,那么乙的额定功率:P=UI=3V×0.6A=1.8W;
(2)由P=UI可得:甲灯的额定电流:
两灯串联使用,电路中的最大电流是I甲=0.5A,
由图象可知,此时乙灯两端电压为2V,故电路两端的最大电压U串=U甲+U乙'=6V+2V=8V ;
(3)并联时二者的电压肯定相同,因为额定电压6V>3V,所以并联时的最大电压为3V;
由图象可知,此时流经甲的电流I甲'=0.3A,乙灯正常发光,
故电路最大电流I=I甲'+I乙'=0.3A+0.6A=0.9A
三、实验探究题
27.小金在做“测定小灯泡电功率”的实验时,所用电源电压为4.5伏,小灯泡额定电压为2.5伏。
(1)按电路图连接成实物图后,闭合开关,发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转,则电路故障原因可能是    ;
(2)故障排除后重新闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙,若要测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向    (填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5伏;
(3)小金同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图像。根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是    瓦。该图像不是直线,主要原因是    。
【答案】(1)小灯泡断路
(2)B
(3)0.5;灯丝电阻随温度升高而增大
【知识点】影响电阻大小的因素;电流表、电压表在判断电路故障中的应用;测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)用电压表检测电路故障时,当电压表的示数为零时,故障有:①被测部分电路短路;②其它部分电路断路。
当电压表有示数,且接近电源电压时,故障是:①被测部分电路断路;②其它部分电路短路。
(2)由串联电路的电压特点--电压和电阻成正比,来分析滑动变阻器的滑片移动情况。
(3)从图象上找到额定电压对应的点,读出对应的电流,利用P=UI计算额定功率。该图象不是直线,即电压和电流的比值不是定值,说明小灯泡发光的过程中,影响电阻大小的因素是存在的。
【解答】(1)闭合开关,发现电压表指针有明显的偏转,此时的故障有两种可能:①被测部分电路断路;②其它部分电路短路.如果是其它部分短路,小灯泡会亮、电流表指针会动,故不符合要求.因此可以断定电路故障为:小灯泡(被测部分)断路。
故答案为:小灯泡断路。
(2)电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.2V,而额定电压为2.5V,故应使小灯泡两端的电压增大,就应该让滑动变阻器两端的电压减小,就必须把滑动变阻器的阻值调小,即滑片向B移动。
故答案为:B。
(3)由图象知,当灯的电压是2.5V时,对应的电流值为0.2A,额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线,说明小灯泡的电阻不是定值,并且灯丝的电阻随电压的增大而升高,即灯丝的电阻随温度的升高而增大。
故答案为:0.5;灯丝电阻随温度升高而增大。
28.(2014·杭州)为测量规格“6.3V,0.15A”小灯泡的额定功率,提供的实验器材有:蓄电池(输出电压约10V)、滑动变阻器(有“10Ω,2A”、“50Ω,1.5A”两种规格)、电流表、电压表各一只。
(1)下图是小张测量时所连接的部分实物连线图,请你根据电路图补全实物连线图。
(2)实验中,小徐同学选择了规格为“10Ω,2A”的滑动变阻器,你预计会出现什么现象?说明理由。
(3)在某次测量中,电流表、电压表读数如图所示,则电流表读数为   ,电压表读数为   ,此时应如何改变滑动变阻器的阻值才能测量小灯泡的额定功率?   (选填“变大”“变小”“不变”)
【答案】(1)
(2)现象:小灯泡烧坏;理由:滑动变阻器最大阻值太小,电路最小电流大于灯泡额定电流,灯泡有可能被烧坏。
(3)0.08A;2.5V;变小
【知识点】基本电路与电路图;电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;欧姆定律及其应用;测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)根据电路图连接实物电路图。
(2)应用串联电路特点与欧姆定律求滑动变阻器的最小阻值,然后答题。
(3)由图示电表确定其量程与分度值,然后读出其示数,根据电压表示数与灯泡额定电压的关系分析答题。
【解答】(1)根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示:
(2)灯泡正常发光时,电路电流等于灯泡额定电流0.15A,滑动变阻器两端电压U滑=U-UL=10V-6.3V=3.7V,
此时滑动变阻器接入电路的阻值:
R= = ≈24.7Ω>10Ω,由于滑动变阻器阻值太小,
实验时电路电流将大于灯泡额定电流,灯泡可能被烧坏。
(3)由图示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.08A,电压表量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为2.5V,
电压表示数小于灯泡额定电压3.8V,要测灯泡额定功率,应减小滑动变阻器分压,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,知道电压表示数等于灯泡额定电压为止。
故答案为:(1)实物电路图如图所示;(2)现象:小灯泡烧坏;理由:滑动变阻器最大阻值太小,电路最小电流大于灯泡额定电流,灯泡有可能被烧坏;(3)0.08;2.5;变小。
29.(2020九上·西湖期末)小胡晴霞按照如图所示的电路图连接好电路,测量一只额定电压为2.5V的灯泡的电功率,部分实验数据和现象如下表。
实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 灯泡亮度
1 1 0.2 较暗
2 2.5 / 正常发光
3 6 几乎为0 不发光
(1)分析表中实验数据可知,所用电源电压约为    V。
(2)若小胡晴霞手边有A“1.5A 50Ω”和B“2.0A 20Ω”两种规格的滑动变阻器,上面实验中他所选的滑动变阻器为   。
(3)完成上述实验后,小胡晴霞向老师要了一个变阻箱和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图所示的电路,也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,将S2拨到触点2,移动滑片调整到R0,使电压表的示数为2.5V;
②   ,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;
③灯泡额定功率的表达式为P额=   (用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)6
(2)A
(3)闭合S1,将S2拔到1;2.5V×
【知识点】欧姆定律及其应用;测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)根据电路图可知,当灯泡断路时,电压表串联在电路中。根据串联电路电压与电阻成正比可知,电压表的内阻很大,所以它的示数接近电源电压;
(2)当电流最小时,电路中的电阻最大,根据表格计算出此时的变阻器接入的阻值即可;
(3)测量灯泡的额定功率,关键是测量灯泡在额定电压下的电流。将一个定值电阻R0与灯泡串联,二者的电流相等,因此只要灯泡正常发光时,通过R0的电流就是灯泡的额定电流。首先让电压表与灯泡并联,调节变阻器,使其示数等于2.5V,此时灯泡正常发光。再让电压表测灯泡和R0的总电压,二者电压之差就是R0的电压,那么灯泡的额定电流为
,最后根据功率的计算式计算即可。
【解答】(1)根据表格可知,当电流表的示数为0时,电压表的示数为6V,那么电源电压等于电压表的示数6V。
(2)根据表格可知,最小电流为0.2A,电压表的示数为1V,
那么变阻器的阻值为:

则选用的变阻器为“1.5A 50Ω”。
(3)①闭合开关S1,将S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为2.5V;
②闭合S1,将S2拔到1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;
③R0两端的电压U0=U-2.5V;
通过灯泡的额定电流:

灯泡的额定功率: P额= U额I额=2.5V×

30.(2020九上·拱墅期末)小乐通过实验测量标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率,回答问题:
(1)小乐按图甲所示电路图连接电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,可得小灯泡的额定功率为
   W。
(2)小乐在实验中发现电流表损坏了,但她认为不使用电流表也能完成实验,于是她又向老师要了一个阻值为R0的定值电阻和2个开关,重新设计了如图丙所示的电路,正确连接电路后的实验步骤是:
①闭合开关S、S 1,断开开关S 2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,   ,记下电压表的示数为U 1;
③小灯泡的额定功率P=   (写出字母表达式,用灯泡额定电压U0及RO、U1表示)
【答案】(1)0.75
(2)闭合开关S、S2,断开S1(合理即可);
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)根据乙图,确定电流表的量程和分度值,然后读出灯泡的额定电流,最后根据P额=U额I额计算灯泡的额定功率;
(2)电流表损坏了,可以用电压表和一个定值电阻组合在一起替换电流表。首先让电压表与灯泡并联,通过调节滑动变阻器,使电压表的示数等于额定电压2.5V;然后通过开关的切换,让电压表测量灯泡与定值电阻的总电压,根据U总=U+U0计算出此时定值电阻的电压U。此时通过灯泡的额定电流就是,最后根据PL=ULIL计算灯泡的额定功率即可,据此分析解答。
【解答】(1)根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么灯泡的额定电流为0.3A,则灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W;
(2)正确连接电路后的实验步骤是:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,记下电压表的示数为U1(此时电压表测灯泡与R0的总电压);
③那么灯泡的额定电流;
小灯泡的额定功率。
31.(2020九上·鄞州期中)为测量规格“6.3V 0.15A”小灯泡的额定功率,提供的实验器材有:蓄电池(输出电压约10V)、滑动变阻器(有“10Ω
2A”“50Ω 1.5A”两种规格)、电流表、电压表各一只。
(1)如图乙是小张测量时所连接的部分实物连线图,请你根据图甲补全实物连线图。
(2)实验中,小徐同学选择了规格为“10Ω 2A”的滑动变阻器,你预计会出现什么现象?
说明理由:    。
(3)在某次测量中,电流表、电压表读数如图丙所示,此时小灯泡的实际功率为    W应如何改变滑动变阻器的阻值才能测量小灯泡的额定功率?   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)灯泡烧坏,滑动变阻器阻值太小,电路中电流太大,超过灯泡的额定电流导致烧坏
(3)0.2;变小
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)将实物图与电路图进行比照,确定没有连接的部分,然后补充完整即可;
(2)当变阻器的阻值全部使用时,根据欧姆定律计算出通过电路的电流,然后与灯泡的额定电流进行比较即可。
(3)根据丙图读出灯泡的额定电压和额定电流,再根据公式P=UI计算灯泡的实际功率。将灯泡的实际电流与额定电流进行比较,从而确定变阻器的阻值变化方向。
【解答】(1)根据甲图可知,除了电压表与灯泡并联外,其它的都是串联。因为灯泡的额定电压为6.3V>3V,所以电压表量程选择0~15V;因为灯泡的额定电流为0.15A<0.3A,所以电流表选择量程0~0.3A。变阻器接线注意“一上一下”,那么连接好的实物图如下:
(2)灯泡的电阻大约为:;
当变阻器与灯泡串联时,总电阻为:R总=R变+RL=42Ω+10Ω=52Ω;
此时通过电路的电流为:;
我预计会出现灯泡烧坏的现象,理由是:滑动变阻器阻值太小,电路中电流太大,超过灯泡的额定电流导致烧坏。
(3)根据丙图可知,电流表的示数为0.08A,电压表的示数为2.5V,
那么灯泡的实际功率为:PL=ULIL=2.5V×0.08A=0.2W;
因为此时灯泡的实际电流小于额定电流,所以需要减小电路的总电阻,也就是将滑动变阻器的阻值变小。
32.为了研究小灯泡在不同电压下工作时(实际电压不允许超过额定电压的五分之一),消耗的电功率是否相同,某同学选取一个额定电压为2.5伏的小灯泡。
(1)请你帮他设计电路,并在答题卡的指定位置画出电路图。
(2)他还准备了蓄电池(6伏),电流表(0~0.6安 0~3安)、电压表(0~3伏 0~15伏)、滑动变阻器R1(10欧 0.6安)、滑动变阻器R2(50欧 0.6安)、开关、导线若干。为了完成实验,应选择滑动变阻器   接入电路,电压表选用   量程。
(3)由实验测得,通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线如图所示。由图可知,小灯泡正常发光时,通过灯丝的电流是   安,此时消耗的电功率为   瓦。
(4)通过数据分析可以得出:   。
【答案】(1)解:
(2)R2;0~3伏
(3)0.2;0.5
(4)小灯泡在不同电压下的功率不同
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)首先确定各个电器元件的串并联关系,然后再画出电路图;
(2)滑动变阻器调节电压的能力与它的阻值成正比;据(3)题中图像可知,当灯泡额定电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.2A,计算出这时变阻器接入电路的阻值,这就是变阻器的最小阻值,然后与两个变阻器的最大阻值进行比较即可;电压表量程的选择以灯泡的额定电压为准;
(3)已知额定电压和额定电流根据计算灯泡的额定功率;
(4)分别计算出几组灯泡的功率,然后进行比较得出结论。
【解答】(1)测量灯泡的额定功率时,电流表、灯泡和滑动变阻器要串联在电源正负两极之间;电压表测灯泡电压,因此与灯泡并联,如下图:
(2)据(3)题中图像可知,当灯泡额定电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.2A,
那么变阻器接入电路的阻值为:;
因为只有变阻器R2的阻值大于17.5Ω,所以应选择R2;
灯泡的额定电压是2.5V,所以电压表的量程选择0-3V;
(3)根据图像可知,灯泡的额定功率为:;
(4)当电压为1V时电流是0.1A,灯泡功率是:;
当电压为1.5V时电流是0.15A,灯泡功率是:;
通过数据分析可以得出:小灯泡在不同电压下的功率不同。
故答案为:(1)同解析;(2)R2,0-3V;(3)0.2,0.5;(4)小灯泡在不同电压下的功率不同
四、解答题
33.(2019·台州)某电热砂锅的简化电路如图甲。R1、R2为发热电阻,S为旋转型开关,a、b、c、d为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换,工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾,再用低档持续加热食物,使食物“汤浓味鲜”。
(1)高档加热时,开关S应旋至触点   (选填“ab”、“be”或“cd”)位置。
(2)某次烹饪一共用时6小时,电功率与加热时间的关系如图乙所示,则本次烹饪共消耗多少电能
(3)发热电阻R1和R2的阻值分别为多少?
(4)生活中,有时也会选择电压力锅烹饪,因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物,通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度,结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。
【答案】(1)cd
(2)解:W1=P1t1=0.44kW×1h=0.44kW·h
W2=P2t2=0.1kW×5h=0.5kW·h
W=W1+W2=0.44kW·h+0.5kW·h=0.94kW·h
(3)解:高档加热时,R1= =110Ω
低档加热时,R1+R2= =484Ω
R2=484Ω-110Ω=374Ω
(4)解:电压力锅锅内气压大,所以水的沸点高,食物在高温下容易熟,可以减少用电时间;加热时间短,散失到空气中的热量少,能量利用率高,所以更省电。
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)总功率大的是高档,小的是低档,根据公式 比较总功率的大小即可;
(2)根据乙图确定电功率和时间,根据公式W=Pt分别计算出两种状态下消耗的电能,最后相加即可;
(3)高档发热时,只有R1工作,根据 计算R1的电阻;低档时,两个电阻串联,首先根据计算出总电阻,再根据R总=R1+R2计算R2的阻值。
(4)可从锅内水的沸点高、热量散失少等方面进行解答。
【解答】(1)当开关旋至bc时,电阻R1与R2串联,
当开关旋至cd时,只有电阻R1工作,
根据公式 可知,
因为R串>R1,
所以P串<P1;
即当开关旋至bc时,是低档;旋至cd时,是高档。
(2)观察乙图可知,电热砂锅以440W的功率工作了1h,以100W的功率工作了5h;
W1=P1t1=0.44kW×1h=0.44kW·h
W2=P2t2=0.1kW×5h=0.5kW·h
W=W1+W2=0.44kW·h+0.5kW·h=0.94kW·h;
(3) 高档加热时,R1= =110Ω;
低档加热时,R总= =484Ω;
R2=R总-R1=484Ω-110Ω=374Ω;
(4) 电压力锅锅内气压大,所以水的沸点高,食物在高温下容易熟,可以减少用电时间;加热时间短,散失到空气中的热量少,能量利用率高,所以更省电。
34.(2016·缙云)一绝缘细绳的一端与可绕O点转动的轻质杠杆的E端相连,另一端绕过动滑轮D、定滑轮C,与滑动变阻器的滑片P相连;B为一可导电的轻质弹簧,如图所示接入电路中,一端通过绝缘绳固定在地面上,另一端与滑片P相连;一人站在地面上拉住与杠杆H端相连的细绳。已知电源电压为8V,灯泡标有“6V3W”字样,人的质量为50kg,人与地面的接触面积为50cm2,EO:HO=2:5。人对绳子拉力最小时,电流表示数为I1,且滑片刚好位于滑动变阻器的a端;人对绳子拉力最大时,电流表示数为I2,且I1:I2=2:1,滑动变阻器的阻值与弹簧所受拉力的关系如下表所示:
不计杠杆、弹簧、滑片、细绳的重力,不计摩擦,不计弹簧电阻。整套装置始终处于平衡状态,物体A始终不离开地面。灯泡电阻不变,且不会被烧坏。g=10N/kg。求:
(1)人的拉力最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
(2)物体A受到的重力是多少?
(3)人的拉力最大时,人对地面的压强是多少?
【答案】(1)灯泡的电阻
人拉力最小时,滑动变阻器阻值R1=0,此时电流
人拉力最大时,电流
滑动变阻器阻值
(2)人的拉力最小时,由R1=0,查表得:F1=0.5N
此时,绳子仅用于提起了动滑轮,则动滑轮的重G动=2F=2×0.5=1(N)
人的拉力最大时,由R2=12Ω,查表得:F2=300.5N
物体A所受重力GA=2F2-G动=2×500.5-1=600N
(3)人的拉力最大时,人对绳的拉力为F拉,由杠杆平衡条件可知:F拉HO=F2EO
所以
人对地的压强
【知识点】压强的大小及其计算;欧姆定律及其应用;杠杆的平衡条件;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)因为灯泡的电阻保持不变,所以可以利用灯泡的额定功率和额定电压求出灯泡的功率。由题目可知:人对绳子拉力最小时,电流表示数为I1,且滑片刚好位于滑动变阻器的a端;人对绳子拉力最大时,电流表示数为I2,且I1:I2=2:1。所以先求出I1,在利用比例关系求出I2;在根据欧姆定律求出人对绳子拉力最大时总电阻,再用总电阻减去灯泡的电阻就是滑动变阻器的电阻。
(2)当人拉力最小时,此时变阻器的阻值为0,由表可知弹簧所受的拉力即滑轮组绳子上的拉力为0.5牛, 此时,绳子仅用于提起了动滑轮,则动滑轮的重G动,故可求出动滑轮的重;当人拉力最大时,此时变阻器的阻值求得为12Ω,由表可知弹簧所受的拉力即滑轮组绳子上的拉力为已300.5牛, 此时绳子刚好提起物体和动滑轮;物体的重即为第二次的力与动滑轮重力之差。
(3)当人拉力最大时,由(2)已经分析得出滑轮组绳子上的拉力为已300.5牛,利用杠杆平衡条件之处人所用的拉力,再用人的重力减去这个值就是人对地面的压力,最后利用压强公式即可求出。
35.(2013·湖州)伏安法测量额定电压为2伏的小灯泡的额定功率,实验时按甲图连接电路,电源电压为3伏,移动滑动变阻器滑片,读出电压表和电流表示数绘制成I-U的图像如图乙。
(1)根据乙图中数据,计算小灯泡的额定功率。
(2)当小灯泡正常工作时,滑动变阻器接入电路的电阻为多大
(3)从乙图可知通电灯丝的电阻不恒定,实验中影响灯丝电阻变化的因素是    。
【答案】(1)P=U灯 I灯=2V×0.5A=1W答:小灯泡的额定功率为1W。
(2)灯泡与滑动变阻器串联,灯泡正常发光时, 滑动变阻器两端电压UR=U-U灯=3V-2V=1V, 此时电路电流I=I灯=0.5A,
根据I=, 滑动变阻器接入电路的阻值R===2Ω;
答:当小灯泡正常工作时,滑动变阻器接入电路的电阻为2Ω。
(3)温度
【知识点】影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用;电器的电功率
【解析】【分析】 (1)由图乙所示I-U图象找出灯泡额定电压所对应的电流,然后由W=UI求出灯泡的额定功率。
(2)由串联电路特点求出灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压,然后由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)灯丝电阻随温度的变化而变化。
【解答】(1)由图乙所示图象可知,灯泡额定电压所对应的电流为0.5A, 灯泡额定功率P=U灯 I灯=2V×0.5A=1W;
(2)灯泡与滑动变阻器串联,灯泡正常发光时, 滑动变阻器两端电压UR=U-U灯=3V-2V=1V, 此时电路电流I=I灯=0.5A, 根据I=, 滑动
变阻器接入电路的阻值R===2Ω;
(3)实验过程中灯泡温度不断变化,灯泡电阻随温度变化而变化,不是定值.所以答案为:温度。
故答案为:(1)1W; (2)2Ω; (3)温度
36.(2020九上·余姚月考)如图甲所示电路图,闭合开关S,在滑片P移动的过程中,定值电阻R1的U﹣I图象如图乙所示。求:
(1)滑片P在最左端时,通电1min电流所做的功;
(2)R1消耗的最小功率;
(3)当R2消耗的功率是0.5W时,R2的阻值。
【答案】(1)解;由图知,滑片P在最左端时,电路中只有R1工作,它两端的电压最大,由图象可知:U1=6V(即为电源电压),I1=0.6A,
由I= 可得R1的阻值:R1= = =10Ω;
则通电1min电流所做的功:W=U1I1t1=6V×0.6A×60s=216J
答:滑片P在最左端时,通电1min电流所做的功216J;
(2)解;当电路电流最小时,R1消耗的功率最小,由图象可知此时U′1=1.5V,I′1=0.15A,
R1消耗的最小功率:P1小=U′1I′1=1.5V×0.15A=0.225W
答:R1消耗的最小功率0.225W;
(3)解;当R2最大时,电流最小为I′=0.15A,此时电路的总电阻为:
R= = =40Ω,
则R2的最大阻值为:
R2max=R﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω;
当P2=0.5W时,有:P2=I22R2=0.5W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
此时电路中的电流:I2= ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
②代入①解得:R2=2Ω或50Ω,
因R2=50Ω>30Ω,故舍去,所以R2=2Ω。
答:当R2消耗的功率是0.5W时,R2的阻值2Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)滑片P在最左端时,电路中只有R1工作,它两端的电压等于电源电压,即此时电压值最大。根据图乙确定此时通过电路的电流,根据欧姆定律计算出R1的阻值,然后根据W=UIt计算出电流做的功;
(2)根据图乙确定R1两端的最小电压和通过它的最小电流,然后根据公式P=UI计算R1的最小功率;
(3)电阻R1与变阻器R2串联,首先根据P2=I22R2列出方程式,再根据列出方程式,两个方程联立计算出R2的阻值。
根据图像可知,最小电流为0.15A,根据欧姆定律计算出此时电路的总电阻,再根据R2max=R总﹣R1计算出R2的最大阻值,前后比较进而得到R2的准确值。
37.(2020九上·江北月考)如图所示,电源电压恒为18V,灯泡L标有“10V 5W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R的最大阻值为200Ω,当只闭合S和S1,把滑动变阻器接入电路的阻值由R0增大到2R0时,定值电阻R0的电功率减小了1W,(灯泡的电阻不变)求:
(1)灯泡L正常发光时通过的电流。
(2)只闭合S和S2,且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时,灯泡的实际功率。
(3)只闭合S和S1,在保证电路安全的情况下,电阻R0消耗的最小电功率。
【答案】(1)解: ==0.5A
(2)解: = =20Ω
= = =0.15A
= =0.45W
(3)解:U1= ×18V=9V, = ×18V=6V,
﹣ =△P,即 ﹣ =1W,故R0=45Ω;
要使R0电功率最小,变阻器连入电路中的电阻要尽量大,同时要保证电压表安全,当R=200Ω时,根据电阻的串联和欧姆定律,变阻器的电压:
U滑=I小R滑大= ×R滑大= ×18V≈14.7V<15V,电压表安全,故R0的最小电压为:
U0小= ﹣U滑=18V﹣14.7V=3.3V,
P小= = =0.24W。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据公式计算灯泡正常发光时的电流。
(2)只闭合S和S2,滑动变阻器的滑片P置于中点位置时,灯泡与变阻器的一半阻值串联。首先根据 计算出灯泡的电阻,再根据 经计算出通过灯泡的电流,最后根据 计算灯泡的实际功率。
(3)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此分别计算变阻器的阻值为R0和2R0时,定值电阻的电压值,然后利用公式列出功率变化量的方程,进而计算出R0的阻值。
当变阻器的阻值最大时,通过R0的电流最小,那么它的功率最小。根据欧姆定律计算出变阻器的阻值全部使用时电压表的示数,与电压表的量程比较,进而计算出R0的最小电压,最后根据计算出R0的最小功率。
1 / 1