第十四章 专题训练 动态电路计算
一、单选题
1.图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关S时,电压表的示数为1V。电源两端电压保持不变,下列说法中正确的是( )
A.只闭合开关S时,电阻R的阻值为5Ω
B.只闭合开关S时,通过电阻R的电流为0.2A
C.闭合开关S和S1时,电压表的示数仍为1V
D.小灯泡L的电阻始终为5Ω
2.如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。其中,电源电压恒为6V,保护电阻R0=20Ω;R进一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒,总长为40cm,总电阻为40Ω,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量,其数据见下表。若已知小英测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,则根据题中提供的信息可知( )
小聪 小英 小亮
A表示数I/A 0.20 0.15 0.12
V表示数U/V 2.0 3.0 3.6
身高h/m 1.6
A.被测量的人越高,电压表的示数则越小
B.小聪的身高是1.7m,小亮的身高是1.5m
C.小聪的身高是1.5m,小亮的身高是1.7m
D.从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是1.2~1.8m
3.如图所示的电路,电源电压不变,当开关S闭合后,移动滑片P,改变滑动变阻器接入电路的阻值,使电压表的示数从6V变化到2V,同时观察到电流表的示数从0.5A变到1A.定值电阻R0阻值和电源电压分别为( )
A.4Ω 8V B.6Ω 2V C.8Ω 10V D.16Ω 10V
4.如图所示的电路,将两端接入12V电源,电压表示数为5V,拆去两端电源,再将两端接入12V电源,电压表示数为7V,则的值为( )
A. B. C. D.
5.如图甲所示,当开关S从2位置转到1位置时,根据电流表和电压表对应的示数,在U-I坐标中描绘了相对应的点,如图乙所示。下列有关判断正确的是( )
A.电源电压为8V B.R2的阻值为10Ω
C.R1的阻值为20Ω D.S接2时通过R2的电流为0.2A
6.如图所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器R0的最大阻值为20Ω。当开关S和S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片分别在中点和最右端时,电压表的示数分别为U1和U1',滑动变阻器的滑片在最左端时,电流表的示数为I1;当开关S和S2闭合、S1断开,滑动变阻器的滑片分别在中点和最右端时,电流表的示数分别为I2和I2';已知I1=0.6A,U1:U1'=3:4,I2:I2'=5:4。关于以上几种电路状态,下列说法正确的是( )
A.电源电压是12V B.R2的阻值是10Ω
C.电流表的最小示数是0.2A D.电压表的最大示数是4V
二、多选题
7.在如图所示的电路中,电源两端的电压为6V并保持不变,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数为3V时,滑动变阻器接入电路的电阻值为10Ω
B.电流表的示数变化范围为0.2A~0.6A
C.电压表的示数变化范围为1V~6V
D.电压表的示数与电流表的示数的比值保持不变
三、填空题
8.如甲图所示的电路中,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图象信息可知,R0的阻值为______Ω,电源电压为_____V。
9.如图所示,电源电压恒定为10V,R1=10Ω,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中,电压表的示数从2V变成5V,则R2的阻值为______Ω,滑动变阻器的最大阻值为______Ω,当滑动变阻器的滑片在a端时电路中的电流为______A。
10.如图甲所示的电路中,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后,在移动滑片P的过程中,电流表的示数I与R的阻值关系如图乙所示,电压表的示数U与R的阻值关系如图丙所示,则R0的阻值为______Ω,电源电压为______V。
四、计算题
11.如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变,当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.45A;S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.75A,求:
(1)电源电压;
(2)通过R2的电流;
(3)R2的阻值。
12.目前市场上的汽车一般都是用汽油作燃料的。图甲所示为某新型汽车的自动测定油箱内储油量的电路图,其中电源电压恒定为9V,R0为定值电阻,A为油量表(实质是一只量程为0~0.6A的电流表),Rx是一个压敏电阻,图乙为压敏电阻Rx的阻值与所受液体压强的对应关系图象。已知油箱是圆柱形容器,底面积为0.1m2,箱内汽油高度达到0.6m时油箱即装满,汽油密度约为0.7×103kg/m3,汽油的热值q=4.5×107J/kg(g=10N/kg)
(1)请通过计算确定油量表的零刻度线在电流表上所对应的示数;
(2)当油箱装满时,油箱内有多少升汽油;
(3)在汽车的技术参数中有一项叫“等速油耗”(用k表示)是指汽车以某一恒定的速度行驶时,每100km的最大耗油量(单位:L/100km),现将此新型汽车的油箱装满后,沿高速公路以100km/h的速度行驶200km,发现油量表的指针从“满”处向左偏转了5小格,则该车100km/h的等速油耗是多少?
13.在青少年科技创新活动中,小明同学利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,如图甲所示是其原理图,硬质弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R接触良好且摩擦不计),R是一根长为L=5cm的均匀电阻线(阻值跟长度成正比),其最大阻值为R=25,定值电阻R0=5,电源电压为U=3V,电压表的量程为0~3V,当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于b端。已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F的关系如图乙所示,闭合开关S,求:
(1)当拉环将滑片P拉到a端时,弹簧的伸长量为5cm,由图乙可知拉环所受拉力是多少?
(2)当不拉拉环时,电压表读数是多少?
(3)请你推导出此电子拉力计的拉力F与电压表示数Ux的关系式?
14.如图所示电路中,电源两端的电压为6V,且保持不变,定值电阻R1、R2的阻值不随温度变化。电阻R1=5Ω,滑动变阻器的最大阻值为R3。闭合开关S、S1,断开开关S2,将滑动变阻器的滑片P移到b端,电阻R1两端电压U1=1.2V。
(1)求通过滑动变阻器的电流大小;
(2)求滑动变阻器的最大阻值;
(3)当开关S、S1和S2都闭合时,将滑动变阻器滑片P移动到a端,测得干路电流为1.5A,求电阻R2的阻值。
五、双选题
15.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压是9V
B.定值电阻R的阻值是60Ω
C.若定值电阻R接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为9V
D.滑动变阻器的阻值范围是0﹣18Ω
16.在图甲所示电路中,R0、R2为定值电阻,电流表、电压表都是理想电表。改变滑动变阻器R1的滑片位置,电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化。两电压表示数随电流表示数的变化图线如图乙所示。则下列判断中正确的是( )
A.电阻 R0为1Ω B.电源电压为12V
C.R2的示数变化图线为b D.滑动变阻器R1的阻值最大为9Ω
17.如图所示,电源电压U不变。只闭合开关S1,滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时,电压表的示数为U1,电流表的示数为I1,滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时,电压表的示数为U2=2V,同时闭合S1、S2,滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时,电压表的示数为U3,电流表的示数为I3。已知:RA=15Ω,RB=30Ω,I1:I3=4:3,U1:U3=2:1。则下列计算结果正确的是( )
A.R1:R2=2:1 B.R2=10Ω C.U=6V D.U=12V
18.如图甲所示,电源电压保持不变,定值电阻R0=10Ω,电表选择合适的量程,滑动变阻器的规格可能为“25Ω;3 A”和“15Ω;3A”。闭合开关,滑片P从最右端b点移到a点,两电表示数的U-I关系如图乙所示,则下列结论正确的是( )
A.滑动变阻器的规格为“25Ω;3A”
B.滑动变阻器的规格为“15Ω;3A”
C.滑片在a点时,滑动变阻器接入的电阻约为8.33Ω
D.整个电路电流表示数的最大值为
参考答案
1.B
2.C
3.C
4.C
5.D
6.D
7.ACD
8.10 16
9.10 30 0.5
10.10 12
11.(1)9V;(2)0.3A;(3)30Ω
12.(1)0.18A;(2)0.06 m3;(3)10L
13.(1)500N;(2)0.5V;(3)F=600N﹣
14.(1)0.24A;(2)20Ω;(3)20Ω
15.AC
16.BD
17.BC
18.AD