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2022年陕西中考物理易错题专题:电路计算型选择题
展开这是一份2022年陕西中考物理易错题专题:电路计算型选择题,共27页。试卷主要包含了考点梳理,针对练习等内容,欢迎下载使用。
1.欧姆定律的应用
(1)相关基础知识链接:
①电流规律:
串联:I=I1=I2.串联电路电流处处相等。
并联:I=I1+I2.并联电路干路电流等于各支路电流之和。
②电压规律:
串联:U=U1+U2.串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
并联:U=U1=U2.并联电路各支路两端电压相等,等于总电压。
③电阻规律:
串联:R=R1+R2.串联电路总电阻等于分电阻之和。
并联:=+.并联电路总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和。
④比例规律:
串联:=.串联电路中电压与电阻成正比。
并联:I1R1=I2R2.并联电路中电流与电阻成反比。
⑤欧姆定律:
I=.导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
【解题方法点拨】
(一)比例问题
解决这类问题一要掌握规则,二要弄清是哪两部分相比。
①串联电路电流处处相等,即电流之比为:I1:I2=1:1;根据I=可知电压与电阻成正比,=。
②并联电路各支路电压相等,即电压之比为U1:U2=1:1;根据U=IR可知电流与电阻成反比,I1R1=I2R2。
例一:R1=3Ω,R2=5Ω,如图甲,由于是串联电路,所以电流之比I1:I2=1:1;电压之比等于电阻之比,所以电压之比U1:U2=3:5;如果电路变式成乙图,则两电压表示数比为U1:U2=(3+5):5=8:5。
例二:R1=3Ω,R2=5Ω,如图甲,由于是并联电路,所以电压之比U1:U2=1:1;电流之比等于电阻之反比,所以电流之比I1:I2=5:3;如果电路变成乙图,则两电流表示数之比为I1:I2=5:(3+5)=5:8。
(二)电表示数变化问题
(1)解决这类问题最重要的是弄清电路是串联还是并联,不同的连接方式有不同的判断规则。
①串联电路:
电流与电阻的变化相反,即电阻变大时电流变小,电阻变小时电流变大;按电阻的正比例来分配电压。
例如如图:当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电阻变大,所以电流变小;电阻R1尽管大小没变,但它占总电阻的比例变小了,所以R1两端电压变小,R2占总电阻的比例增大了,所以R2两端电压变大。
②并联电路:
各支路的电压都与电源电压相等,所以电压是不变的;阻值变化的支路电流随之变化,阻值不变的支路电流也不变。
例如如图:当滑片向右滑动时,尽管R2的阻值在变,但它两端的电压总等于电源电压,所以R2两端电压不变,R1两端电压当然也不变;R2所在支路电阻变大,所以电流变小,R1所在支路电阻不变,所以电流也不变,干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流变小。
③电压表与电流表示数的比值:
根据导出式R=可知,电压表与电流表示数的比值代表了某个电阻的大小,只要电阻不变化,两表比值是不变的。
例如如图甲,电压表与电流表的比值代表了电阻R1的阻值,所以当滑片移动时,两表示数的比值不变;如图乙,电压表与电流表的比值代表了电阻R2的阻值,所以两表示数的比值在变大。
(但需要注意的是,当滑片移动时,R2两端电压的变化量与R1两端电压的变化量相等,所以电压表的变化量与电流表的变化量之比代表了电阻R1的阻值,是不变的。)
(2)解决这类电表示数变化的问题时,常在第一步判断串并联时出错。请注意下面的电路,例如图甲是串联电路,图乙是并联电路。
(滑片向右滑时,图甲:A变小,V变大;图乙A1变小,A2变小,V不变。)
(3)滑动变阻器连入电路的是哪一部分,没有判断清楚,也是解决电表示数变化问题常出现的错误。图甲滑动变阻器接入电路的是全部,图乙接入电路的是左半部分。注意滑片移动时对电流的影响有何不同。
(滑片向右滑动时,甲:A不变,V1不变,V2变大;乙:A变小,V1变小,V2变大)
综上所述,解决电表示数变化的问题要按照下面的程序进行:
①判断电路是串联还是并联;
②分析滑动变阻器接入的是哪一部分;
③找准各个表所测量的对象是哪里;
④按照串并联各自的规则来判断电流、电压的变化。
2.电功率的计算
(1)定义式:P=UI.即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积,该公式是电功率的普适公式,适用于所有的用电器。
P表示电功率,单位是W;U表示某段电路两端的电压,单位是V;I表示通过这段电路的电流,单位是A
(2)导出式:P=I2R,P=.这两个公式只适用于纯电阻电路,即能将电能全部转化为内能的用电器,如电炉子、电饭煲就属于纯电阻电路。
【解题方法点拨】
(1)分析比较用电器的电功率:
首先考虑公式P=UI分析,如果不好使,可以考虑:
①对于串联电路,因为电流到处相等,用P=I2R较为利便;
串联电路中电功率与电压、电阻的关系:串联电路:==(电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比)
②对于并联电路,因为各并联电路两端电压相等,用P=较为利便。并联电路中电功率与电流、电阻的关系:==(电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比)
(2)计算用电器的电功率:计算每个用电器的电功率,无论串联、并联电路,都可以用P=I2R计算,也都可以用P=计算。选用哪个公式就看题目已知的是哪些量。
二、针对练习
1.如图﹣1所示电路中,电源电压恒定不变,定值电阻R1的阻值为20Ω。滑动变阻器R2的最大阻值为100Ω,开关闭合后,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表V1的示数如图﹣2所示,R2的功率为1.75W。下列说法正确的是( )
A.电阻R1与滑动变阻器R2并联
B.电压表V1测量电源电压
C.电流表的示数为0.05A
D.电源电压为12V
2.图甲是调光灯的模拟电路,电源电压不变,小灯泡规格是“6V 3W”,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P在A点时,滑动变阻器连入电路的电阻为R1,电压表的示数为4V;当滑动变阻器滑片P在B点时,滑动变阻器连入电路的电阻为R2,电压表的示数为2V,且R2=2R1,小灯泡的I﹣U图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电源电压是6V
B.R1的阻值是10Ω
C.当滑片在B点时,R2的功率是2.5W
D.当滑片在A点时,电路总功率是3.2W
3.如图所示电路,电源两端电压为U=4.5V且保持不变,电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A“的字样,电流表的量程为0~0.6A,两个电压表的量程均为0~3V,在保证电路安全的条件下,下列说法中正确的是( )
①电压表V2示数范围为1.5~3V
②滑动变阻器R2的阻值取值范围为5~15Ω
③电阻R1的电功率大小范围为0.225~0.9W
④电流表A的示数范围为0.18~0.6A
A.只有①④B.只有①③C.只有②③D.只有②④
4.电路图如图甲,R为定值电阻,电源电压恒定,改变滑动变阻器滑片P的位置,图乙中,图线1为电路的总功率与电流的关系图线,图线2为电阻R的功率与电流的关系图线。下列说法不正确的是( )
A.电源电压为3V
B.当电路电流I=0.5A时,此时滑动变阻器的滑片P处于a点
C.定值电阻R的阻值为6Ω
D.在滑片P从a移至b的过程中,当滑动变阻器的功率为W时,其接入电路的电阻为12欧
5.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I﹣U关系图象如乙所示。下列判断正确的是( )
A.滑动变阻器的最大阻值为6Ω
B.小灯泡的最小功率为1.5W
C.滑片向左移动时,电压表的示数变小
D.滑片向左移动时,电压表示数与电流表示数的比值变大
6.如图所示的电路中,电源电压恒定,灯泡L1标有“3V 1.5W”,灯泡L2标有“6V 6W”,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω.开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器的滑片P置于b端时,电流表的示数为0.5A.设灯泡的电阻不变。则下列说法正确的是( )
A.电源电压为9V
B.闭合S1,断开S2,调节滑片P使L2正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为1.5W
C.闭合S1、S2,调节滑片P使R阻值为9Ω时,L1正常发光
D.闭合S1、S2后,调节滑片P,有可能会使两个灯泡的亮度相同
7.如图a所示电路,两个电流表A1和A2的量程都为0~0.6A,定值电阻R0的阻值为10Ω。闭合开关后,在确保电路安全的前提下,将滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑动,在此过程中获得两电流表示数的关系图像如图b所示(实线部分)。下列说法正确的是( )
A.坐标轴I甲的数据为电流表A2的示数
B.图像中a、b、c三点的数据分别为0.3、0.6、0.2
C.电源电压为6V
D.滑动变阻器消耗的最小电功率为0.45W
8.如图甲,两只小灯泡L1和L2并联在电压恒为1.5V的电源两端,它们的电流随电压变化的曲线如图乙所示。闭合开关S,电路稳定工作时,下列选项中正确的是( )
A.通过小灯泡L1的电流为0.2A
B.小灯泡L2灯丝电阻值为10Ω
C.电路的总电阻约为3.3Ω
D.电路消耗的总功率为0.5W
9.如图所示,当开关闭合时,电动机正常运转,电压表V1、V2的示数分别为10V和4V,已知电动机M的线圈电阻为1Ω,R是阻值为4Ω的定值电阻,下列结论正确的是( )
A.R两端的电压为6V
B.通过电动机的电流为6A
C.电动机的电功率为6W
D.电路转化为内能的功率为4W
10.在如图甲所示的电路中,电源的电压恒定,滑动变阻器的最大阻值R1=8Ω,R2为定值电阻,但看不清
标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中,滑动变阻器的电功率P随PN间电阻R变化的关系如图乙所示,其中滑动变阻器阻值取2Ω和8Ω时电功率相同,则以下说法正确的有( )
①定值电阻R2=5Ω
②电源的电压为6V
③电压表的最大示数为4.5V
④滑动变阻器的最大电功率为2.25W
A.②③B.③④C.②④D.①④
11.如图甲所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“25Ω 1A”,电流表量程选择“0~0.6A”,电压表量程选择“0~3V”,小灯泡标有“4.5V 0.3A”字样,其I﹣U图像如图乙所示,闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列选项正确的是( )
A.电路的最大功率是3.6W
B.小灯泡的最小功率是0.75W
C.电流表的最小示数是0.15A
D.变阻器的调节范围是12Ω~25Ω
12.如图甲所示,电源两端电压为12V并保持不变,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻,当开关S闭合后,逐渐改变滑动变阻器接入电路的电阻值,根据电压表与电流表的示数,绘制的图象如图乙所示。下列判断不正确的是( )
A.整个电路消耗的最小电功率为1.2W
B.整个电路消耗的最大电功率为6W
C.变阻器R1接入电路的最大阻值为100Ω
D.定值电阻R2的电阻值为20Ω
13.如图所示,电源电压为6V且保持不变,R0=30Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电流表的量程为“0~0.6A”,小灯泡上标有“3V 1.5W”字样,不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则( )
A.当S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω~20Ω
B.当S闭合,S1、S2都断开时,电路消耗最大功率是3.6W
C.当S、S1、S2都闭合时,电路消耗的总功率最小值为3W
D.当S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是10Ω
14.如图甲所示的电路,电源电压为6V,完全相同的灯泡L1和L2标有“6V 6W“字样,其电流随电压变化的曲线如图乙。以下说法错误的是( )
A.只断开S2,可使两灯都能正常发光
B.只断开S3,电流表的示数是1A
C.只闭合S2,电路消耗的总功率是3W
D.只闭合S2与只断开S2时的电路总功率之比7:20
15.如图所示,电源电压恒为6V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”。灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“15Ω 1A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,在移动滑片的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为2.5V时电流表的示数为0.6A
B.滑动变阻器接入电路的最小阻值为5Ω
C.灯泡消耗的最小电功率为0.45W
D.电路消耗的最大电功率为2W
2022陕西中考物理易错题专题:电路计算型选择题
参考答案
1.如图﹣1所示电路中,电源电压恒定不变,定值电阻R1的阻值为20Ω。滑动变阻器R2的最大阻值为100Ω,开关闭合后,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表V1的示数如图﹣2所示,R2的功率为1.75W。下列说法正确的是( )
A.电阻R1与滑动变阻器R2并联
B.电压表V1测量电源电压
C.电流表的示数为0.05A
D.电源电压为12V
【解答】解:AB、闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表V1测定值电阻R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路电流,故AB错误;
CD、若电压表的示数为1V,由欧姆定律可得此时通过电路的电流:I===0.05A,
R2两端的电压:U2===35V,
串联电路总电压等于各部分电压之和,所以电源电压:U=U1+U2=1V+35V=36V;
滑动变阻器接入电路的阻值:R2===700Ω>100Ω,故不可取;
若电压表的示数为5V,由欧姆定律可得此时通过电路的电流:I′===0.25A,
R2两端的电压:U2′===7V,
串联电路总电压等于各部分电压之和,所以电源电压:U′=U1′+U2′=5V+7V=12V;
滑动变阻器接入电路的阻值:R2′===28Ω<100Ω,故可取;
故C错误,D正确。
故选:D。
2.图甲是调光灯的模拟电路,电源电压不变,小灯泡规格是“6V 3W”,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P在A点时,滑动变阻器连入电路的电阻为R1,电压表的示数为4V;当滑动变阻器滑片P在B点时,滑动变阻器连入电路的电阻为R2,电压表的示数为2V,且R2=2R1,小灯泡的I﹣U图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电源电压是6V
B.R1的阻值是10Ω
C.当滑片在B点时,R2的功率是2.5W
D.当滑片在A点时,电路总功率是3.2W
【解答】解:(1)由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由I=可得,电源的电压U=U灯+IR滑,
当P在A点时,U灯=4V,变阻器阻值R1,由图乙可知,电路中的电流I1=0.4A,则U=4V+0.4A×R1﹣﹣﹣﹣﹣①
当P在B点时,U灯′=2V,变阻器阻值R2,由图乙可知,电路中的电流I2=0.25A,则U=2V+0.25A×R1﹣﹣②
由题意可知,R2=2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可得:R1=20Ω,R2=40Ω,U=12V,故AB错误;
(2)当滑片在B点时,R2的功率为:P2=I22R2=(0.25A)2×40Ω=2.5W,故C正确;
(3)当滑片在A点时,电路总功率是:P=UI1=12V×0.4A=4.8W,故D错误。
故选:C。
3.如图所示电路,电源两端电压为U=4.5V且保持不变,电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A“的字样,电流表的量程为0~0.6A,两个电压表的量程均为0~3V,在保证电路安全的条件下,下列说法中正确的是( )
①电压表V2示数范围为1.5~3V
②滑动变阻器R2的阻值取值范围为5~15Ω
③电阻R1的电功率大小范围为0.225~0.9W
④电流表A的示数范围为0.18~0.6A
A.只有①④B.只有①③C.只有②③D.只有②④
【解答】解:
由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当电压表V1的示数U1max=3V时,电路中的电流最大,变阻器接入电路中的电阻最小,R1的功率最大,
因串联电路中各处的电流相等,
所以电路中的最大电流:Imax===0.3A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的最小电压:
U2min=U﹣U1max=4.5V﹣3V=1.5V,
变阻器接入电路中的最小阻值:R2min===5Ω,
电阻R1的最大电功率:P1max=U1maxImax=3V×0.3A=0.9W;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,
即:I===0.15A,
此时电压表V2的示数:U2=IR2=0.15A×20Ω=3V,
所以,电压表V2示数范围为1.5V~3V,故①正确;
滑动变阻器R2的阻值取值范围为5Ω~20Ω,故②错误;
电流表A的示数范围为0.15A~0.3A,故④错误;
此时,电阻R1两端的最小电压:U1min=U﹣U2=4.5V﹣3V=1.5V,
电阻R1的最小电功率:P1min=U1minI=1.5V×0.15A=0.225W,
所以,电阻R1的电功率取值范围为0.225W~0.9W,故③正确。
故选:B。
4.电路图如图甲,R为定值电阻,电源电压恒定,改变滑动变阻器滑片P的位置,图乙中,图线1为电路的总功率与电流的关系图线,图线2为电阻R的功率与电流的关系图线。下列说法不正确的是( )
A.电源电压为3V
B.当电路电流I=0.5A时,此时滑动变阻器的滑片P处于a点
C.定值电阻R的阻值为6Ω
D.在滑片P从a移至b的过程中,当滑动变阻器的功率为W时,其接入电路的电阻为12欧
【解答】解:
A、根据图1可知,当电路中的电流为0.5A时电路中的总功率为1.5W,由P=UI可知,电源电压U===3V,故A正确;
B、根据图1可知,电路中最大电流为0.5A,因此滑动变阻器接入电路的阻值为零,即滑片P在a端,故B正确;
C、由I=可知,定值电阻R===6Ω,故C正确;
D、由I=和P=I2R可得,W=()2RP,即W=()2RP,解得:RP=12Ω或RP=3Ω,即滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω或3Ω,故D错误。
故选:D。
5.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I﹣U关系图象如乙所示。下列判断正确的是( )
A.滑动变阻器的最大阻值为6Ω
B.小灯泡的最小功率为1.5W
C.滑片向左移动时,电压表的示数变小
D.滑片向左移动时,电压表示数与电流表示数的比值变大
【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电压表测电源的电压,其示数最大,
由图乙可知,电压表的最大示数为12V,则电源的电压U=12V,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,小灯泡的电功率最小,
由图乙可知,电路中的最小电流I=IL=1A,灯泡两端的电压UL=3V,
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:
UR=U﹣UL=12V﹣3V=9V,
由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:
R===9Ω,故A错误;
小灯泡的最小功率:
PL=ULI=3V×1A=3W,故B错误;
(2)滑片向左移动时,接入电路中的电阻变小,
由串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变小,
由串联电路的电压特点可知,灯泡两端的电压变大,即电压表的示数变大,故C错误;
由图象可知,灯泡两端增加的电压相同时,通过电流的增加量逐渐减小,
由R=可知,灯泡的电阻逐渐增大,即电压表示数与电流表示数的比值变大,故D正确。
故选:D。
6.如图所示的电路中,电源电压恒定,灯泡L1标有“3V 1.5W”,灯泡L2标有“6V 6W”,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω.开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器的滑片P置于b端时,电流表的示数为0.5A.设灯泡的电阻不变。则下列说法正确的是( )
A.电源电压为9V
B.闭合S1,断开S2,调节滑片P使L2正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为1.5W
C.闭合S1、S2,调节滑片P使R阻值为9Ω时,L1正常发光
D.闭合S1、S2后,调节滑片P,有可能会使两个灯泡的亮度相同
【解答】解:
A.由P=得灯泡L2的电阻:R2===6Ω,
由图知,开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器的滑片P置于b端时,灯泡L2和滑动变阻器串联,此时滑动变阻器的阻值最大,电路中的电流I=0.5A,
由欧姆定律可得,电源电压:U=I(R+R2)=0.5A×(10Ω+6Ω)=8V,故A错误;
B.闭合S1,断开S2,调节滑片P使L2正常发光,则L2两端的电压等于其额定电压6V,
由P=UI得,此时电路中的电流:I′===1A,
则滑动变阻器两端的电压:U滑=U﹣U2=8V﹣6V=2V,
滑动变阻器消耗的电功率为:P滑=U滑I′=2V×1A=2W,故B错误;
C.由P=得灯泡L1的电阻:R1===6Ω,
闭合S1、S2时,L1和R并联后再和L2串联,调节滑片P使R阻值为9Ω时,
滑动变阻器R与定值电阻R1的总电阻为:R′===3.6Ω,
此时电路的总电流为:I″===A,
L1和R并联后的总电压为:U′=I″R′=A×3.6Ω=3V=U1额,所以小灯泡L1正常发光,故C正确;
D.因为并联电路干路电流等于各支路电流的和,所以通过小灯泡L2的电流大于小灯泡L1的电流,
又因为两灯泡的电阻相等,根据P=I2R知,小灯泡L2的实际功率大于小灯泡L1的实际功率,所以两个灯泡的亮度不相等,故D错误。
故选:C。
7.如图a所示电路,两个电流表A1和A2的量程都为0~0.6A,定值电阻R0的阻值为10Ω。闭合开关后,在确保电路安全的前提下,将滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑动,在此过程中获得两电流表示数的关系图像如图b所示(实线部分)。下列说法正确的是( )
A.坐标轴I甲的数据为电流表A2的示数
B.图像中a、b、c三点的数据分别为0.3、0.6、0.2
C.电源电压为6V
D.滑动变阻器消耗的最小电功率为0.45W
【解答】解:A、闭合开关,两电阻并联接入电路,电流表A2测干路电流,电流表A1测通过滑动变阻器的电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A2的示数大于电流表A1的示数,由b图可知,当I甲=0.3A时,I乙=b>0.45A,即:大于0.3A,所以坐标轴I甲的数据为电流表A1的示数,故A错误;
BC、由图b可知通过滑动变阻器的最大电流为0.3A,此时通过干路的电流最大为0.6A,所以b=0.6,则通过定值电阻的电流:I0=I﹣I1=0.6A﹣0.3A=0.3A,
并联电路各支路两端电压相等,都等于电源电压,所以电源电压:U=I0R0=0.3A×10Ω=3V,故C错误;
由图b可知通过干路的最小电流为0.45A,此时通过滑动变阻器的最小电流:I1′=I′﹣I0=0.45A﹣0.3A=0.15A,所以c=0.15,故B错误;
D、通过滑动变阻器的电流最小时,滑动变阻器消耗的电功率最小,最小功率为:P=UI1′=3V×0.15A=0.45W,故D正确。
故选:D。
8.如图甲,两只小灯泡L1和L2并联在电压恒为1.5V的电源两端,它们的电流随电压变化的曲线如图乙所示。闭合开关S,电路稳定工作时,下列选项中正确的是( )
A.通过小灯泡L1的电流为0.2A
B.小灯泡L2灯丝电阻值为10Ω
C.电路的总电阻约为3.3Ω
D.电路消耗的总功率为0.5W
【解答】解:
A、由电路图可知,两个灯泡并联在电路中,当电源电压为1.5V时,由图乙可知,通过L2的电流为0.2A,通过L1的电流为0.25A,故A错误;
B、由欧姆定律可知,小灯泡L2灯丝电阻值为R2===7.5Ω,故B错误;
C、根据并联电路的电流规律可知,干路中的总电流为:I=I1+I2=0.2A+0.25A=0.45A,电路的总电阻为:R==≈3.3Ω,故C正确;
D、电路消耗的总功率为P=UI=1.5V×0.45A=0.675W,故D错误。
故选:C。
9.如图所示,当开关闭合时,电动机正常运转,电压表V1、V2的示数分别为10V和4V,已知电动机M的线圈电阻为1Ω,R是阻值为4Ω的定值电阻,下列结论正确的是( )
A.R两端的电压为6V
B.通过电动机的电流为6A
C.电动机的电功率为6W
D.电路转化为内能的功率为4W
【解答】解:由电路图可知,电阻R和电动机串联,电压表V1测电源的电压,V2测电阻R两端的电压,所以电源电压为10V,电阻R两端的电压为4V,故A错误;
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以电动机的电压:UM=U﹣UR=10V﹣4V=6V,
因串联电路处处电流相等,所以电路中的电流为:I=IM=IR===1A,故B错误;
电动机消耗的电功率:PM=UMIM=6V×1A=6W,故C正确;
电路转化为内能的功率:P内=I2R总=(1A)2×(1Ω+4Ω)=5W,故D错误。
故选:C。
10.在如图甲所示的电路中,电源的电压恒定,滑动变阻器的最大阻值R1=8Ω,R2为定值电阻,但看不清
标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中,滑动变阻器的电功率P随PN间电阻R变化的关系如图乙所示,其中滑动变阻器阻值取2Ω和8Ω时电功率相同,则以下说法正确的有( )
①定值电阻R2=5Ω
②电源的电压为6V
③电压表的最大示数为4.5V
④滑动变阻器的最大电功率为2.25W
A.②③B.③④C.②④D.①④
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由图乙可知,当R1=2Ω和R1′=8Ω时,滑动变阻器的电功率均为P1=2W,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=UI=I2R可得,两次电路中的电流分别为:
I===1A,
I′===0.5A,
电源的电压恒定,所以,由I=可得,电源的电压:
U=I(R1+R2)=I′(R1′+R2),
即:1A×(2Ω+R2)=0.5A×(8Ω+R2),
解得:R2=4Ω,故①错误;
电源的电压:U=I(R1+R2)=1A×(2Ω+4Ω)=6V,故②正确;
(2)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的电流最小,根据U=IR可知定值电阻R2两端的电压最小,由U=U1+U2可知,滑动变阻器两端的电压最大,所以,当变阻器R1接入电路中的电阻最大为8Ω时,电压表的示数最大,此时电路中的电流I′=0.5A,
则电压表的最大示数:U1大=I′R1′=0.5A×8Ω=4V,故③错误;
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻为R时,电路中的电流:I″=,
滑动变阻器消耗的电功率:
P1=(I″)2R=()2R====,
所以,当R=R2=4Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,
则P1大===2.25W,故④正确,
综上可知,②④正确。
故选:C。
11.如图甲所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“25Ω 1A”,电流表量程选择“0~0.6A”,电压表量程选择“0~3V”,小灯泡标有“4.5V 0.3A”字样,其I﹣U图像如图乙所示,闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列选项正确的是( )
A.电路的最大功率是3.6W
B.小灯泡的最小功率是0.75W
C.电流表的最小示数是0.15A
D.变阻器的调节范围是12Ω~25Ω
【解答】解:A、由图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
由题意可知,为保证电路安全,电路中允许通过的最大电流是0.3A,即电流表的最大示数是0.3A,电路的最大功率是:
P=UI=6V×0.3A=1.8W,故A错误;
BC、由串联电路的分压特点可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大,灯泡两端的电压最小,而且此时流过小灯泡的电流也最小,即电流表的示数最小;即当电压表的示数为3V时,小灯泡的电功率最小,此时小灯泡两端的电压为:UL′=U﹣U滑′=6V﹣3V=3V,
由图乙可知,此时流过小灯泡的最小电流是0.25A,小灯泡的最小功率是:
PL=ULIL=3V×0.25A=0.75W,故B正确,C错误;
D、由图知电路中的最大电流为0.3A时,小灯泡两端的电压为4.5V,
根据串联电路电压的规律知,滑动变阻器两端的最小电压为:
U滑小=U﹣UL=6V﹣4.5V=1.5V,
滑动变阻器的最小电阻为:
R滑小===5Ω,
当电压表的示数为3V时,滑动变阻器的电阻最大,电流最小,最小为0.25A,
滑动变阻器的最大电阻为:
R滑大===12Ω,
所以变阻器的调节范围是5Ω~12Ω,故D错误。
故选:B。
12.如图甲所示,电源两端电压为12V并保持不变,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻,当开关S闭合后,逐渐改变滑动变阻器接入电路的电阻值,根据电压表与电流表的示数,绘制的图象如图乙所示。下列判断不正确的是( )
A.整个电路消耗的最小电功率为1.2W
B.整个电路消耗的最大电功率为6W
C.变阻器R1接入电路的最大阻值为100Ω
D.定值电阻R2的电阻值为20Ω
【解答】解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
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,
由乙图可知,I大=0.6A,
由I=可得,电源的电压:
U=I大R2=0.6A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,
由乙图可知,U1=10V,I小=0.1A,
变阻器R1接入电路的最大阻值:
R1===100Ω,故C正确;
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=I小R2+U1=0.1A×R2+10V﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:U=12V,R2=20Ω,故D正确;
(3)电路消耗的最大电功率:
P大=UI大=12V×0.6A=7.2W,故B错误;
(4)电路消耗的最小电功率:
P小=UI小=12V×0.1A=1.2W,故A正确。
故选:B。
13.如图所示,电源电压为6V且保持不变,R0=30Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电流表的量程为“0~0.6A”,小灯泡上标有“3V 1.5W”字样,不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则( )
A.当S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω~20Ω
B.当S闭合,S1、S2都断开时,电路消耗最大功率是3.6W
C.当S、S1、S2都闭合时,电路消耗的总功率最小值为3W
D.当S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是10Ω
【解答】解:
A、当S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器与灯泡串联,
由P=可得,小灯泡电阻RL===6Ω,
由P=UI可得,小灯泡正常发光时的电流IL===0.5A,
所以,当灯泡正常发光时电路中电流最大为I最大=IL=0.5A,此时总电阻最小,
根据欧姆定律可得,总电阻为R总最小===12Ω,
则根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得,滑动变阻器接入电路的最小阻值:R小=R总最小﹣RL=12Ω﹣6Ω=6Ω;
滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,则最大阻值R大=20Ω,故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6Ω~20Ω,故A错误;
B、当S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器与L串联,
当灯泡正常发光时电路中电流最大,则电路消耗最大功率P最大=UI最大=6V×0.5A=3W,故B错误;
C、当S、S1、S2都闭合,滑动变阻器与R0并联,通过R0的电流:I1===0.2A,
当滑动变阻器的阻值最大时,此支路上的电流最小,则I2===0.3A,
则干路上的电流:I最小=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A,
电路消耗的总功率最小值:P最小=UI最小=6V×0.5A=3W,故C正确;
D、当S、S1、S2都闭合,由电流表的量程可知,干路中的最大电流为0.6A,
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得,
通过滑动变阻器的最大电流为:I滑最大=I﹣I1=0.6A﹣0.2A=0.4A,
根据欧姆定律可得滑动变阻器的最小值:R滑最小′===15Ω,故D错误。
故选:C。
14.如图甲所示的电路,电源电压为6V,完全相同的灯泡L1和L2标有“6V 6W“字样,其电流随电压变化的曲线如图乙。以下说法错误的是( )
A.只断开S2,可使两灯都能正常发光
B.只断开S3,电流表的示数是1A
C.只闭合S2,电路消耗的总功率是3W
D.只闭合S2与只断开S2时的电路总功率之比7:20
【解答】解:
A.只断开S2,两灯泡并联,因为电源电压为6V,根据并联电路电压的规律知,两灯泡两端的电压等于额定电压,所以两灯泡都能正常发光,故A正确;
B.只断开S3时,电路为L1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据图象知,此时电流表的示数为1.0A,故B正确;
C.只闭合S2时,L1、L2串联,两灯泡的规格相同时它们的阻值相等,根据串联电路的分压特点知两灯泡两端的电压为U=×6V=3V,
根据图象知,此时通过灯泡的电流为0.7A,电路消耗的总功率为:P=UI=6V×0.7A=4.2W,故C错误;
D.只断开S2,两灯泡并联,两灯泡两端的电压都为6V,由图象知小灯泡的电流都为1.0A,
所以干路的电流为两灯泡电流之和为I′=I1+I2=1.0A+1.0A=2.0A,此时电路的总功率为:P=UI=6V×2.0A=12W;
所以只闭合S2与只断开S2时的电路总功率之比为:==7:20,故D正确。
故选:C。
15.如图所示,电源电压恒为6V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”。灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“15Ω 1A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,在移动滑片的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为2.5V时电流表的示数为0.6A
B.滑动变阻器接入电路的最小阻值为5Ω
C.灯泡消耗的最小电功率为0.45W
D.电路消耗的最大电功率为2W
【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)电压表的示数为2.5V时灯泡正常发光,
根据P=UI可得,灯的额定电流:
IL额===0.5A,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,
所以,电路中的最大电流(即电流表的最大示数)为Imax=IL额=0.5A,故A错误;
由I=可得,灯泡的电阻:
RL===5Ω,
电流最大时,电路中的总电阻:
R===12Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R滑=R﹣RL=12Ω﹣5Ω=7Ω,故B错误;
该电路的最大功率:
Pmax=UImax=6V×0.5A=3W,故D错误;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中电流最小,灯泡的功率最小,
则电路中的最小电流:
Imin===0.3A,
灯泡的最小功率:
PLmin=(Imin)2RL=(0.3A)2×5Ω=0.45W,故C正确。
故选:C。
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