初中物理2021考前突击练习33:动态电路分析
一、单选题
1.如图所示,电源电压恒定不变,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法中正确的是 (?? )
A.?灯泡变亮,电压表示数变大
B.?灯泡变暗,电压表示数变小
C.?灯泡变暗,电压表示数变大
D.?灯泡亮度不变,电压表示数变大
2.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表 V1 与电压表 V2 示数的比值将(??? )
A.?变小??????????????????????????????????B.?不变??????????????????????????????????C.?变大??????????????????????????????????D.?无法判断
3.如图所示电路,电源两端电压不变, R1 是定值电阻, R2 是滑动变阻器。闭合开关S后,在滑片P向右滑动的过程中,下列判断正确的是(?? )
A.?电流表 A 示数变小,电压表 V1 示数变小, V2 示数变大
B.?电流表 A 示数变小,电压表 V1 示数变大, V2 示数不变
C.?电流表 A 示数变大,电压表 V1 示数变大, V2 示数不变
D.?电流表 A 示数变小,电压表 V1 示数不变, V2 示数变小
4.如图所示的电路中,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,则 (?? )
A.?R1的电功率一定减小
B.?电路的总电功率一定增大
C.?电流表的示数增大
D.?电压表的示数减小
5.图所示的电路中,当开关S闭合后(?? )
A.?电压表的示数不变,电流表的示数变大???????????????B.?电压表的示数变大,电流表的示数不变
C.?电压表和电流表的示数都变大?????????????????????????????D.?电压表和电流表的示数都变小
6.如图甲所示,电源电压保持不变, R1 为定值电阻。当闭合开关S,调节滑动变阻器 R2 ,使其阻值从最大变化到最小,两个电阻的“ U?I ”关系图像如图乙所示。下列判断正确的是(?? )
A.?电流表A的示数逐渐变小?????????????????????????????????????B.?电压表 V2 示数逐渐变大
C.?定值电阻 R1 的阻值为10Ω??????????????????????????????????D.?滑动变阻器 R2 的阻值变化范围为0~10Ω
7.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电表示数保持不变的是(??? )
A.?A1和V?????????????????????????????????B.?A和V?????????????????????????????????C.?只有V?????????????????????????????????D.?只有A1
8.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4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω lA”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是(?? )
A.?电路中电流变化的范围是0.18A一0.5A????????????????B.?滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω
C.?灯泡的最小功率是0.162W??????????????????????????????????D.?该电路的最大功率是2.25W
9.如所示电路,电源电压不变,R1的阻值为32Ω,闭合开关S,当滑片P置于变阻器的b端时,电压表示数为4V,R1消耗的功率为2W,则下列结果正确的是(?? )
A.?电源电压为15V
B.?R2的最大阻值为20Ω
C.?当滑片P置于变阻器的中点时,电压表示数应为2V
D.?当滑片P置于变阻器的中点时,电路中的电流应为0.3A
10.如图所示,滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动时,下列说法正确的是(?? )
A.?灯L1变亮、灯L2亮度不变????????????????????????????????????B.?灯L1变暗、灯L2亮度不变
C.?灯L1、L2都变亮??????????????????????????????????????????????????D.?灯L1、L2都变暗
11.如图所示的电路中,L1和L2是额定电压相同但额定功率不同的两个小灯泡,电源电压保持不变,闭合开关S和S1两灯均发光,两电表均有示数;若只断开开关S1 , 则(?? )
A.?L1亮度变大,电流表和电压表的示数都变大
B.?L1亮度不变,电流表示数变小,电压表示数不变
C.?L1亮度变小,电流表示数变小,电压表示数变大
D.?L1亮度不变,电流表示数变大,电压表示数不变
12.如图所示,甲为可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,b与金属滑片相连,转动旋钮可调节灯泡亮度。下列分析正确的是(?? )
A.?若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮灯泡亮度变暗
B.?若只将a、b接入电路,逆时针转动旋钮灯泡亮度变暗
C.?若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮灯泡亮度变亮
D.?若只将b、c接入电路,逆时针转动旋钮灯泡亮度变亮
13.如图是小红尝试设计流速计的原理图,其中 R2 是滑动变阻器,滑动变阻器的滑片跟小球以及弹簧右侧横杆是一个整体支架,弹簧左端固定不动。水流动时推动小球,小球带动滑动变阻器滑片移动,从而改变电路中流速计的示数。下列说法正确的是(?? )
A.?流速越小, R2 的两端的电压越大???????????????????????B.?流速越小,通过 R1 的电流越大
C.?流速越大,流速计示数越小????????????????????????????????D.?流速越大,滑动变阻器 R2 接入电路的阻值越大
14.如图所示的四幅电路图中,在滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,灯从亮变暗且电压表示数从小变大的是:
A.???????????????B.???????????????C.???????????????D.?
15.如图所示电路,电源电压恒定。图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示,电压表、电流表改装后可分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R的阻值随体重增加而增大。下列说法错误的是(?? )
A.?当体重越重时,电流表示数越小?????????????????????????B.?当身高越高时,电压表示数越大
C.?当体重不变,身高增加时,电路的总功率变大????D.?当身高不变,体重减小时,电路的总电阻变小
二、多选题
16.如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω? 0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“20Ω? 1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是(?? )
A.?电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.5A
B.?滑动变阻器R2允许接人电路阻值的变化范围为10Ω~20Ω
C.?电路消耗的总电功率允许的变化范围为1.8W~3W
D.?电阻R1消耗的电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W
17.在图甲所示电路中,电源电压不变,R0为定值电阻。滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电压表与电流表的示数变化规律如图乙所示。下列说法中错误的是(?? )
A.?电源电压为4.0V??????????????????????????????????????????????????B.?定值电阻R0的阻值为10Ω
C.?滑动变阻器的调节范围为 0?20Ω?????????????????????D.?当滑片P位于b端时,电路的总功率最大
18.如图甲所示电路,电源电压恒定。闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,从右端滑至左端时,小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是(?? )
A.?电压表V2的示数是用图线a来表示
B.?小灯泡的额定功率为6W
C.?电源电压为18V
D.?当滑片在右端时,定值电阻R0与滑动变阻器的功率之比为3∶7
19.甲醛对人体的危害非常严重,因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。“创新”小组的同学们设计了甲醛监测设备,原理如图甲所示。电源电压恒为3V,R0为10Ω的定值电阻,R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻,污染指数在50以下为轻度污染,50~100间为中度污染,100以上为重度污染,以下分析正确的是(?? )
A.?污染指数越小,电压表示数越大?????????????????????????B.?污染指数为50时,电压表示数为2.5V
C.?污染指数越大,电流中消耗的总功率越大???????????D.?电压表示数为1V时,属于重度污染
20.如图所示电路,下面说法正确的是(?? )
A.?只闭合开关 S1 ,灯L和电阻 R1 串联???????????????????B.?只闭合开关 S2 ,灯L发光,滑片左移,灯变暗
C.?闭合开关 S1 和 S3 ,电路中只有 R1 工作????????????D.?开关全部闭合, R1 和 R2 并联
三、填空题
21.如图(a)所示电路,电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V? 0.5A”字样,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器R1的最大阻值20Ω。只闭合开关S、S1 , 调节滑动变阻器滑片P,得到电流表与电压表示数关系如图(b)所示。则小灯泡的额定功率为________,电源电压为________,定值电阻R2的阻值为________,若只闭合开关S和S2 , 移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L的I-U图象如图(c)所示在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R允许的取值范围为________。
22.某同学在做伏安法测电阻的实验时,连成了如下图所示的电路,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电压表的示数________(选填“”变小”或“不变”)。
23.某兴趣小组为了研究火情监视装置,将热敏电阻Rt、警示灯L以及电压表和电流表组成如图所示电路,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小.闭合开关S后,当火情发生时,电流表的示数________(选填“变大”或“变小”),警示灯的亮度________(选填“变亮”或“变暗”).(设电源电压及灯丝电阻不变)
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解答】电源电压恒定不变,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,滑动变阻器连入电路的阻值变大,整个电路中的电流变小,灯泡变暗,电压表测的是滑动变阻器两端电压,电压表示数变大。
故答案为:C?
【分析】电压表测量的是滑动变阻器两端电压,灯泡的实际亮度跟随着电流的改变而改变。
2.【答案】 C
【解答】如图所示,电源电压保持不变,该电路为串联电路,电压表V1测滑动变阻器两端电压,电压表V2测电源电压,当滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电压表V1的示数也变大,电压表V2测电源电压示数不会变,所以电压表V1与电压表V2示数的比值变大。
【分析】分析动态电路时,要注意每一块表所测量的是哪一个用电器。
3.【答案】 A
【解答】由电路图可知,开关闭合后,两个电阻串联,电压表 V1 测量 R1 定值电阻两端电压,电压表 V2 测量滑动变阻器接入阻值的两端电压;在滑片P向右滑动的过程中,变阻器接入电阻变大,整个电路的电阻变大,则电路中电流变小,即电流表 A 示数变小;根据串联分压可知,电压表 V1 示数变小, V2 示数变大。
故答案为:A。
【分析】在串联电路中,电阻变大,电流减小,变大的电阻分压变大,其它位置分压变小。
4.【答案】 A
【解答】ABC.由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。闭合开关S,滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻增大,电路中的总电阻增大,由 I=UR 可知,电路中的电流减小,即电流表的示数减小, 由U=IR可知,R1两端的电压减小,由P=UI可知, R1的电功率一定减小,电路的总电功率减小,A符合题意,BC不符合题意;
D.因串联电路中总电压等于各分电压之和,R1两端的电压减小,所以,R2两端的电压增大,即电压表的示数增大,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】在串联电路中,滑动变阻器的电阻变大,电流减小,变大的电阻分压变大;根据电压和电流的乘积计算电功率的变化。
5.【答案】 C
【解答】S断开时,R1与R2串联,电压表测量R1两端的电压,故电压值小于电源电压,当S闭合时,R2被短路,电压表并联在电源两端,故电压表示数等于电源电压,则可知电压表示数增大,电路中总电阻小于串联总电阻,电源电压不变,所以电流表示数增大,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】闭合开关,定值蒂娜组R2被短路,使得电路中的电阻减小,电流变大,定值电阻R1分得全部电压。
6.【答案】 C
【解答】A.滑动变阻器的阻值从最大变化到最小,电流变大,A选项错误;
?B.根据串联分压可知,电阻越大,电压越大,电阻的阻值变小,而滑动变阻器电压变小,电压表V2的示数变小,A是滑动变阻器,b是定值电阻,B选项错误;
C.由直线b可知,当电压为6V,电流为0.6A,故定值电阻 R1 的阻值为 R1=UI=6V0.6A=10Ω
C选项正确;
D.根据b可知,最小的电压为0V,故此时的滑动变阻器阻值为0,最大的电压为4V,此时的电流为0.2A,故滑动变阻器的最大阻值为 R2=UI=4V0.2A=20Ω
D选项错误。
故答案为:C。
【分析】分析电路结构,定值电阻和滑动变阻器是串联关系,明确电流表和电压表的测量对象,滑动变阻器接入电路中的电阻越大,电路中的电流越小,分得的电压越大,定值电阻分得的电压越小,整个电路的功率越小,结合欧姆定律求解电路中的电流和电压,利用功率公式P=UI求解功率即可。
7.【答案】 A
【解答】由电路图可知,电路中R1与R2并联,电压表测电源电压,电流表A测干路电流,电流表A1测通过R1的电流,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电源电压不变,通过R1的电流不变,通过R2的电流改变,所以只有电流表A的示数改变,电流表A1与电压表示数都不变。
故答案为:A。
【分析】并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,支路电流变化,会影响干路电流,各支路电压相等。
8.【答案】 D
【解答】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,IL= PLUL =0.5A
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,根据串联电路电流的特点,所以电路中的最大电流I大=I=IL=0.5A
由于此时电流最大,所以滑动变阻器接入电路中的电阻最小,R总= U总I =9Ω,RL= UL2PL =5Ω,R小=R总-RL=9Ω-5Ω=4Ω
因为当电压表的示数最大为U大=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电流最小,所以UL′=U-U大=4.5V-3V=1.5V
再利用公式I小= ULPL =0.3A
最后利用公式R大= U大I大 =10Ω
所以电路中电流的变化范围是0.3A-0.5A,滑动变阻器阻值的变化范围是4Ω-10Ω;灯泡的最小功率为P小L=I小2RL=(0.3A)2×5Ω=0.45W
电路中的最大功率为P总大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W
故答案为:D。
【分析】分析电路结构,小灯泡和滑动变阻器是串联关系,明确电流表和电压表的测量对象,滑动变阻器接入电路中的电阻越大,电路中的电流越小,分得的电压越大,小灯泡分得的电压越小,整个电路的功率越小,结合欧姆定律求解电路中的电流和电压变化范围,利用功率公式P=UI求解功率即可。
9.【答案】 D
【解答】电路为R1与R2串联电路,电压表测R2两端电压,当闭合开关,滑片P置于变阻器的b端时,滑动变阻器接入阻值最大,此时R1消耗的功率为2W,则可求R1两端电压及电路电流为 U1=P1R1=2W×32Ω=8V
I=I1=U1R1=8V32Ω=0.25A
则电源电压为U=U1+U2=8V+4V=12V
则电路总电阻为 R总=UI=12V0.25A=48Ω
则滑动变阻器最大阻值为Rmax=R总-R1=48Ω-32Ω=16Ω
当滑片P置于变阻器的中点时,接入阻值为8Ω,则电路总电阻为 R总′=R1+R中=32Ω+8Ω=40Ω
此时电路电流为 I′=UR总′=12V40Ω=0.3A
电压表测滑动变阻器,则示数为 U2′=I′R中=0.3A×8Ω=2.4V
故答案为:D。
【分析】分析电路结构,定值电阻和滑动变阻器是串联关系,明确电流表和电压表的测量对象,滑动变阻器接入电路中的电阻越大,电路中的电流越小,分得的电压越大,定值电阻分得的电压越小,结合欧姆定律分析求解即可。
10.【答案】 B
【解答】由电路图可知,灯泡L1与滑动变阻器串联后再与灯泡L2并联,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以当滑片由a端向b端移动时,L2的实际功率不变,亮暗不变,滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,L1所在支路的总电阻变大,由 I=UR 可知,通过L1的电流变小,由P=I2R可知,L1的实际功率变小,灯泡变暗。
故答案为:B。
【分析】滑动变阻器滑片向右端移动,接入电路中的电阻变大,再结合串并联电路的电流、电压规律和欧姆定律分析电路中电流和电压的变化,进而分析灯泡亮暗的变化。
11.【答案】 B
【解答】闭合开关S和S1后,两灯并联,电流表测量干路电流,电压表测量电源电压,两灯均发光,两电表均有示数;若只断开开关S1 , 此时只有L1与电流表串联,其两端电压保持不变,则其亮度不变,但电路中的总电阻变大,则电流表示数变小。
故答案为:B。
【分析】分析电路结构,两个定值电阻是并联关系,电压相等,干路电流等于两条支路电流之和,断开一支路开关,使得干路电流减小而各支路两端的电压不变。
12.【答案】 A
【解答】AB.电位器的实质是滑动变阻器串联在电路中,通过改变接入电路中的电阻丝长度来改变电路的电流,从而改变灯泡亮度。若只将a、b接入电路,滑片左端的电阻丝接入电路,顺时针转动旋钮,电阻丝接入电路中的阻值变大,电路中的电流变小,灯泡变暗,逆时针转动旋钮电阻丝,接入电路中的阻值变小,电流变大,灯泡变亮。A符合题意,B不符合题意;
C.若只将a、c接入电路,电位器的全部电阻值都接入电路,不能改变电路的电流,所以不能改变灯泡的亮度,C不符合题意;
D. 若只将b、c接入电路,滑片右端的电阻丝接入电路,逆时针转动旋钮电阻丝接入电路中的阻值变大,电路中的电流变小,灯泡变暗。D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】导体的电阻是本身的一种属性,与外加的电压和流过它的电流没有关系,导体本身的长度、材料、横截面积有关,长度越长、横截面积越小,导体的电阻就越大,选择不同的接线柱确定有效电阻,根据旋转方向确定有效电阻的变化即可。
13.【答案】 A
【解答】AB.当流速越小时小球越向左运动,滑动变阻器接入电路中的阻值越大。根据串联电路的分压原理,R2两端的电压越大。此时电路中的总电阻也变大,则串联电路的电流会变小,A符合题意,B不符合题意。
CD.当水流流速越大时,小球越向右运动,滑动变阻器接入电路的阻值越小,电路中的总电阻也越小,则电流越大。因为流速计串联在电路中应为电流表,流速计的示数变大,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】流速减小。滑动变阻器滑片向左端移动,接入电路中的电阻变大,再结合串并联电路的电流、电压规律和欧姆定律分析电路中电流和电压的变化。
14.【答案】 D
【解答】A.根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,由于并联电路中各支路互不影响,因此滑片移动时,灯泡的亮度不变,A不符合题意;
B.根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端电压,当滑片P从a端滑到b端的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的电流变小,根据欧姆定律,灯泡两端的电压将变小,由公式P=I2R可知,灯泡的实际功率将变小,灯泡将变暗暗,B不符合题意;
C.根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,此种解法,移动滑片不能改变滑动变阻器的阻值,也就不能改变电路中的电流,即灯泡的亮度不变,C不符合题意;
D.根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压;当滑片P从a端滑到b端的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,由公式P=I2R可知,灯泡的实际功率逐渐变小,因此灯泡从亮变暗,再根据串联电路分压的特点可知,滑动变阻器分压变大,故电压表的示数将变大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】分析电路结构,小灯泡和滑动变阻器是串联关系,明确电流表和电压表的测量对象,滑动变阻器接入电路中的电阻越大,电路中的电流越小,分得的电压越大,小灯泡分得的电压越小。
15.【答案】 C
【解答】开关闭合后,定值电阻与压敏电阻并联,电流表测量压敏电阻所在支路的电流,电压表测量定值电阻的滑片P以下部分电阻的两端电压:
A.当体重越重时,压敏电阻R的阻值随体重增加而增大,根据 I=UR 可知电流表示数越小,A正确,不符合题意;
B.当身高越高时,电压表测量的电阻部分增大,根据串联分压可知电压表示数越大,B正确,不符合题意;
C.当体重不变、身高增加时,两支路电阻均保持不变,根据 P=U2R 可知电路的总功率不变,C错误,符合题意;
D.当身高不变、体重减小时,压敏电阻减小,则电路的总电阻变小,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】通过功率公式可知,电压一定时,电路中的电阻越大,电路的功率就越低,电阻越小,电路的功率就越高,结合滑动变阻器接入电路中的电阻变化分析即可。
二、多选题
16.【答案】 B,D
【解答】由电路图知,电路是串联电路,电压表测定值电阻R1两端的电压,当电压表的示数即定值电阻两端的电压为3V时,电路中的电流最大为 I1=U1R1=3V10Ω=0.3A
此时变阻器接入电路中的阻值最小为 Rmin=U?U1I1=6V?3V0.3A=10Ω
电路中的最大电功率Pmax=UI1=6V×0.3A=1.8W
定值电阻R1消耗的最大功率P1=I12R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W
而变阻器接入电路的阻值变大,不会影响电路安全,所以接入电路的最大阻值为20Ω,此时电路中的电流最小为 I2=UR1+R2=6V10Ω+20Ω=0.2A
电路中的最小功率Pmin=UI2=6V×0.2A=1.2W
定值电阻R2消耗的最小功率P1=I22R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W
AC不符合题意,BD符合题意。
故答案为:BD。
【分析】分析电路结构,定值电阻和滑动变阻器是串联关系,明确电流表和电压表的测量对象,滑动变阻器接入电路中的电阻越大,电路中的电流越小,分得的电压越大,定值电阻分得的电压越小,整个电路的功率越小,结合欧姆定律求解电路中的电流和电压,利用功率公式P=UI求解功率即可。
17.【答案】 A,D
【解答】由图甲可知,电路是串联电路,电压表测滑动变阻器电压,当滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,滑动变阻器的阻减小,由串联分压规律可知,滑动变阻器的电压减小,电路总电阻减小,电流会增大;
AB.由分析结合图乙可知,当滑动变阻器在a端时,滑动变阻器电阻是0,其两端电压为0,此时电路中的电流最大为0.6A,则电源电压为 U=0.6A×R0+0V ①
当滑动变阻器在b端时,滑动变阻器电阻最大,其两端电压为4V,此时电路中的电流最大,则电源电压为 U=4V+0.2A×R0 ②
结合①②可解得 R0=10Ω , U=6V
A不符合题意,A符合题意,B符合题意,B不符合题意;
C.由图乙可知,当滑动变阻器的电压为4V时,其电阻最大,则滑动变阻器的最大阻值 R滑=U滑I=4V0.2A=20Ω
所以滑动变阻器的调节范围为 0?20Ω ,C符合题意,C不符合题意;
D.由 P=U2R 可知,当电路中电阻最小时,电路的电功率最大,所以当滑动变阻器的滑片在a端时,滑动变阻器电阻为0,电路总阻值最小,电路的总功率最大,D不符合题意,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】分析电路结构,定值电阻和滑动变阻器是串联关系,明确电流表和电压表的测量对象,滑动变阻器接入电路中的电阻越大,电路中的电流越小,分得的电压越大,定值电阻分得的电压越小,整个电路的功率越小,结合欧姆定律求解电路中的电流和电压,利用功率公式P=UI求解功率即可。
18.【答案】 B,D
【解答】由电路图可知,灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,电压表V1测R0两端的电压,电压表V2测L与R0两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.电压表V2的示数大于电压表V1的示数,则电压表V2的示数是用图线b来表示,A不符合题意;
BC.当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V2测电源两端的电压,由图乙可知,电路中的最大电流I大=1.0A,电压表V1的示数U0=6V,电压表V1的示数为12V,即电源的电压U=12V,则灯泡L两端的电压 UL=U?U0=12V?6V=6V
小灯泡的额定功率为 PL=ULIL=6V×1.0A=6W
B符合题意、C不符合题意;
D.当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,由图像可知,电路中的最小电流I小=0.5A,电压表V1的示数UV1=3V,即定值电阻R0两端的电压为3V,电压表V2的示数UV2=5V,此时滑动变阻器两端的电压UR=U?UV2=12V?5V=7V
根据串联电路的电流特点和P=UI可知,定值电阻R0与滑动变阻器的功率之比为3∶7,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】结合题目给出的两个用电器的伏安特性曲线,定值电阻的图像为直线,说明电阻为定值,利用欧姆定律求解电阻,灯泡的图像的曲线,说明电阻是变化的;两个用电器串联,电流相同,分得的电压与电阻成正比;两个用电器并联,电压相同,分得的电流与电阻成反比,结合图像、欧姆定律和电流电压规律求解用电器两端的电流和电压,利用功率公式求解功率,再结合选项分析求解即可。
19.【答案】 C,D
【解答】A.图像可知污染指数越小,可变电阻的阻值越大,根据串联电路的分压特点可知可变电阻中端的电压越大,由串联电路电压的规律,定值电阻分担的电压越小即电压表示数越小,A不符合题意;
B.由图像可知,污染指数为50时,可变电阻连入电路中的阻值为50Ω。根据串联电路的分压特点 U0U=R0R+R0
则 U0=R0R+R0U=10Ω10Ω+50Ω×3V=0.5V
电压表示数为0.5V,B不符合题意;
C.由图像可知,污染指数越大,可变电阻的阻值越小,电路中总电阻越小,根据欧姆定律电路的电流越大,由 P=UI 电路中消耗的总功率越大,C符合题意;
D.当电压表示数为1V时,电路中的电流 I=U0R0=1V10Ω=0.1A
可变电阻两端电压 UR=U?U0=3V-1V=2V
可变电阻连入电路中的阻值 R=URI=2V0.1A=20Ω
由图像可知,电阻为25Ω时污染指数为150,属于重度污染,D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】分析电路结构,定值电阻和气敏电阻串联,电流相同,随着气体浓度的升高,气敏电阻的阻值变小,电路中的电流变大,结合串联电路电压规律分析电压的变化。
20.【答案】 A,C
【解答】A.只闭合开关 S1 ,灯L和电阻 R1 串联,A符合题意;
B.只闭合开关 S2 ,灯L和R2串联,滑片左移,电阻减小,灯变亮,B不符合题意;
C.闭合开关 S1 和 S3 ,灯短路,只有R1工作,C符合题意;
D.开关全部闭合,完全短路,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】闭合不同的开关,电流流动回路不同,结合电流的流向判断电阻的串并联关系;滑动变阻器滑片向右端移动,接入电路中的电阻变大,再结合串并联电路的电流、电压规律和欧姆定律分析电路中电流和电压的变化。
三、填空题
21.【答案】 2W;5V;10Ω;2Ω-7.5Ω
【解答】小灯泡的额定功率P额=U额l额=4V×0.5A=2W只闭合开关S、S1 , 定值电阻R2和滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流,由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电源电压U=U1+IR2
在图(b)中取两组数据代入公式,可得U=3.0V+0.2A×R2?----①
U=1.0V+0.4A×R2-----②
联立①②解得U=5V,R2=10Ω只闭合开关S和S2 , 灯泡L和滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流,由串联电路的分压规律可知,当电压表示数最大为3V时,R1接入电路的电阻最大,此时小灯泡两端电压为UL=U-U1大=5V-3V=2V
由图(c)可知电路中最小电流I最小=0.4A,则R1接入电路的最大电阻R1大= U1大I最小=3V0.4A =7.5Ω
灯泡L正常工作时电流I最大=0.5A<0.6A,
电流表安全,灯泡L正常工作时的电压为4V,此时滑动变阻器两端的电压U1小=U-UL额=5V-4V=1V
则R1接入电路的最小电阻R1小= U1小I最大=1V0.5A =2Ω
所以R1允许的取值范围是2Ω~7.5Ω。
【分析】分析电路结构,定值电阻和灯泡为并联关系,与滑动变阻器是串联关系,明确电流表和电压表的测量对象,滑动变阻器接入电路中的电阻越大,电路中的电流越小,分得的电压越大,定值电阻分得的电压越小,整个电路的功率越小,结合欧姆定律求解电路中的电流和电压,利用功率公式P=UI求解功率即可。
22.【答案】 变大
【解答】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由 I=UR 可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由U=IR可知,定值电阻两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大。
【分析】分析电路结构,定值电阻和滑动变阻器是串联关系,明确电流表和电压表的测量对象,滑动变阻器接入电路中的电阻越大,电路中的电流越小,分得的电压越大,定值电阻分得的电压越小。
23.【答案】 变大;变亮
【解答】根据题意知道,当火情发生时,热敏电阻的阻值减小,电路的总电阻减小;由I=U/R可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;而P=I2 R,所以,灯泡实际功率变大,灯泡变亮.
【分析】分析电路结构,灯泡和热敏电阻串联,电流相同,随着温度的升高,热敏电阻的阻值变小,电路中的电流变大,根据电流表的量程和欧姆定律求解即可。
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