第6节 电能 专题三：电路分析（含答案）

第三章能量转化 专题三：电路分析
【动态电路解题的一般步骤】
(一)判断电路的串、并联关系(电路类型)。
串联分压：；并联分流：，各支路互不影响，干路的电流受支路影响。
(二)弄清各电表测量的物理量：电流表串联在电路中，电压表并联在电路中。
(三)动态分析：电阻R的变化引起电流、电压的变化。
①不论是串联还是并联，如果有一个电阻变大，则总电阻变大；反之亦然。
②由公式I=得，当电压不变时，电阻越大，电流就越小；由公式U=IR得，通过电阻的电流越大，它两端的电压也越大。
③滑片移动引起的串联电路动态分析一般规律：
④滑片移动引起的并联电路动态分析一般规律：
⑤假滑动变阻器引起的电表示数的变化(滑片与电压表相连)
滑动变阻器的滑片移动不能引起其接入电路电阻的变化，根据欧姆定律U=IR可知只有电压表的示数随着所测电阻的变化而变化，其他物理量均不变。
⑥开关通断引起的动态电路：画等效电路简图
1.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
2.如图的电路，电源电压保持不变，R为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A .开关闭合前，电压表和电流表均无示数
B .开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，电压表的示数变小
C .开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，R的功率变大
D .开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表示数的比值变小
3.某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能。其简化电路如图所示，供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线（有电阻）连接。闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较，则（ ）
A .照明灯亮度不变 B .照明灯亮度变弱
C .长导线上消耗的电能增加 D .整个供电线路消耗的电功率变小
4.气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小。如图所示，闭合开关，当气体浓度增大时，下列说法正确的是（ ）
A .电流表的示数减小 B .电压表的示数增大 C .电路消耗的电功率减小 D .电路消耗的电功率增大
5.如图所示的电路中，电源电压和R2的阻值均保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A .电流表A1的示数变小，电压表V的示数变小 B .电流表A2的示数不变，电压表V的示数不变
C .电压表V的示数与电流表A1的示数比值不变 D .电路的总功率变大
6.下列电路图，对应分析不正确的是（ ）

A .甲图中，电源电压保持不变，闭合开关，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表示数的比值不变
B .乙图中，电源电压保持不变，闭合开关，当滑片P向右移动时，整个电路消耗的总功率变大
C .丙图中，若先闭合S1，再闭合S2，电压表读数不变、电流表读数变大
D .丁图中，闭合开关S，发现L1、L2均不亮且电压表有示数，则可能是由于L1断路造成
7.如图所示，干路上的电流I恒为1A不变，滑动变阻器规格为“15Ω 1A”，小灯泡L上标有“6V 3W”字样。忽略温度对小灯泡阻值的影响，则下列说法正确的是( )
A .小灯泡L正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为6Ω
B .当滑片P移到最左端时，通过小灯泡的电流为1A
C .在滑片P向左移动过程中，并联电路两端电压减小
D .在滑片P向左移动过程中，并联电路消耗的总功率增大
8.小科制作了一个利用电路测物体重力的小仪器，如图所示。当秤盘不放任何物体时，滑片P恰好处于a点，则下列说法正确的是( )
A .可将电流表的表盘改装用来显示重力大小
B .随着所放物体重力变大，电路消耗的功率将变小
C .适当增大电源电压，可使测量结果更准确
D .R1短路将使测量结果偏小
9.如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻的阻值为R1，滑动变阻器的最大阻值为R2、已知R2>R1。闭合开关S后，将滑动变阻器滑片从左端向右端移动过程中（ ）
A .电压表V1的示数变大，电阻R1的电功率先变大后变小
B .电压表V2的示数变小，滑动变阻器的电功率一直不变
C .电流表A的示数变大，电路消耗的总功率一直变大
D .电流表A的示数变大，电路消耗的总功率先变大后变小
10.如图所示电路中，电源电压恒定，R为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器滑片自b向a移动的过程中( )
A .电压表V1的示数不变，电路消耗的总功率变大
B .电压表V2的示数变小，电路消耗的总功率变大
C .电流表A的示数变小，电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
D .电流表A的示数变大，电压表V2的示数与电流表A的示数之比变大
11.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，忽略小灯泡电阻受温度的影响。当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，下列判断中正确的是( )
A .电流表和电压表的示数都增大，电路总功率变大
B .电流表和电压表的示数都减小，电路总功率变小
C .电流表示数减小，电压表示数变大，灯泡功率不变
D .小灯泡亮度不变，电压表示数不变，变阻器功率变小
12.如图所示，当开关闭合时，电路中的电流为1A，电压表V2的示数是10V，定值电阻R的阻值为4Ω，电动机M的线圈电阻为1Ω，不计摩擦，下列说法不正确的是（ ）
A .电压表V1的示数为6V
B .电路消耗的功率是10W
C .通电一分钟电流通过电动机产生的热量是240J
D .通电一分钟电动机产生的机械能是300J
13.小华用如图所示的电路测小灯泡功率。电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（ ）
A .电流表示数的变化范围是0～0.5A B .滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5～20Ω
C .灯泡的最小功率是0.162W D .该电路的最大功率是2.7W
14.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器的规格为“20Ω2A”，灯泡L标有“3V0.9W”字样(忽略灯丝电阻变化)。在实验中为了保证所有元件的安全，下列判断正确的是( )
A .该电路中，变阻器R接入电路的阻值变化范围为0～20Ω
B .该电路消耗的总功率的变化范围为1.2～3.6W
C .该电路中，电流表示数的变化范围为0.2～0.6A
D .该电路中，电灯消耗功率的变化范围为0.4～0.9W
15.额定电压为8V的甲，乙两个电阻，图象I-U如图所示，下说法正确的是（ ）
A .若甲乙并联，两端电压0-8V范围内（不含0V），R甲总是大于R乙
B .若甲乙并联，两端电压在0-8V范围内（不含0V），P甲是小于P乙
C .若甲乙串联接在电压为9V的电源两端，R甲∶R乙=1∶2
D .若甲乙并联接在电压为3V的电源两端，P甲∶P乙=3∶2
16.有一只标有“6 V 3 W”字样的灯泡A和一只定值电阻B，A和B的电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示。则下列说法不正确的是( )
A .定值电阻B的阻值为6 Ω
B .将A，B串联接在9 V电源两端，灯泡A正常发光
C .将A，B并联接在6 V电源两端，10 s内电路消耗的电能是30 J
D .将A与一个滑动变阻器串联接在6 V电源两端，如图乙所示，当灯泡的功率与滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的功率为0.9 W
17.如图甲所示，电源电压保持不变，m、n是滑动变阻器上两点。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中，两电压表示数随电流变化的图像如图乙所示，下列叙述正确的是（ ）
①R2的阻值为4Ω
②图乙中ab是表示电压表V1的示数随电流变化的图像
③滑片从n点滑到m点的过程中，电源消耗的最大功率是12W
④滑片在n点时，5s内电阻R消耗的电能是20J
A .①③ B .①② C .②③ D .②④
18.如图甲，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电压表的量程为0~15V。闭合开关S。移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图像，如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）
A .电源电压为15V
B .R1的阻值为15Ω
C .R2的最大功率为8.1W
D .为保证电压表安全，滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为5Ω
19.如图甲，R1为定值电阻，Rp为滑动变阻器，闭合开关，Rp的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图像如图乙，下列说法正确的是( )
A .R1阻值为1.8Ω
B .电路消耗的最小功率为0.2W
C .当Rp总阻值的3/5接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为5：6
D .当电流为0.4A时，R1与Rp连入电路的阻值之比为2：1
20.如图甲所示，电源电压U0保持不变，滑动变阻器的电阻与其接入电路的长度成正比；开关闭合前，滑动变阻器的滑片P在最右端，闭合开关后，滑片P向左滑过一段距离x后电流表才有示数，这是由于变阻器出现了一定的故障。电压表示数U、电流表示数I与距离x的关系图像如图乙、图丙所示，下列分析正确的是( )
A .x在0～6厘米内，滑动变阻器出现的故障是变阻器上的电阻丝发生了短路
B .U0为15伏，定值电阻R1为4欧
C .该滑动变阻器在不出现故障的情况下，则最大电阻应为30欧
D .若电压表示数U＝6伏，则x＝24厘米，R1消耗的电功率为4.5瓦
21.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
22.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
23.如图，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω 1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω，电流表量程为0﹣3A，电压表量程为0﹣3V，不计温度对灯丝电阻的影响。
求：
（1） 灯泡正常工作时电阻为多大；
（2） 当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路最小总功率为多大；
（3） 当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围
第三章能量转化 专题三：电路分析答案
1.C
2.B
3.D
4.D
5.C
6.B
7.C
8.C
9.C
10.B
11.D
12.C
13.C
14.D
15.C
16.C
17.A
18.C
19.D
20.C
21.D
22.C
23.（1）6Ω
（2）
（3）
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