备战2022年中考物理能力提高专练——动态电路
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备战2022年中考物理能力提高专练——动态电路
1.(2021泰安模拟)如图所示,闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,电压表和电流表的示数都变大,则故障的原因可能是( )
A.R1断路 B.R2断路 C.R1短路 D.R2短路
2.(2021抚松模拟)如图所示的电路,电源电压不变,开关S始终闭合,开关S1由闭合到断开时,则( )
A.电压表的示数变大 B.电路的总电阻变大
C.电流表的示数变大 D.电路的总功率变大
3.(2021北京丰台区模拟)为检查驾驶员是否饮酒而设计的电路如图甲所示,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压不变。当所检测酒精气体浓度增大时( )
A.电路总电阻增大 B.电压表示数减小
C.电流表示数减小 D.R0消耗功率增大
4.(2021深圳模拟)如图所示,测量小灯泡电功率的电路图,电源电压恒为6V,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格“50Ω,1A”,小灯泡规格“2.5V,0.625W”,若不考虑小灯泡阻值随温度的变化,小灯泡两端电压不允许超过额定值,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.滑片向右滑动,电流表示数变小,电压表示数变大
B.滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24~50Ω
C.电流表的示数允许变化范围是0.1~0.25A
D.电路的最大电功率是2.5W
5.(2021唐山模拟)如图是小明设计的调光电路图,他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I﹣U关系图像如图所示(电阻丝AB的阻值不随温度变化)。当AB连入电路的阻值为2.5Ω时,灯泡消耗的功率为3.2W,此时灯丝的阻值为( )
A.6Ω B.3Ω C.5Ω D.1.25Ω
6.(2021烟台模拟)如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S后,在滑片P从最左端向右移动到中间位置的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A1和电流表A2的示数都变大
B.电流表A1和电流表A2的示数都变小
C.电流表A1的示数不变,电压表V的示数变小
D.电流表A2变大,电压表V的示数不变
7.(2021郓城模拟)小莉按如图所示的电路做实验,其中R为定值电阻。当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为2.4V,电流表的示数为0.24A;闭合S2后,电压表的示数为1.9V,电流表的示数为0.44A。则下列说法中正确的是( )
A.S2闭合后,流过R的电流变小
B.S2闭合后,流过L的电流为0.2A
C.S2闭合后,灯泡L两端电压为0.5V
D.S2闭合前后,R两端的电压都为2.4V
8.(2021北京模拟)如图所示,设电源电压保持不变,R0=10Ω.当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在中点c时,电流表的示数为0.3A,移动滑片P至b端时,电流表的示数为0.2A.则电源电压U与滑动变阻器的最大阻值R分别为( )
A.U=3V,R=5Ω B.U=6V,R=20Ω C.U=6V,R=10Ω D.U=3V,R=15Ω
9.(2021乌鲁木齐模拟)如图甲所示,电源电压不变,闭合开关 S,调节滑动变阻器 R 的滑片,使电压表示数从 5V 变为 10V 过程中,定值电阻 R0电功率变化了 7.5W,电路总功率变化了 9W。滑动变阻器 R 的电功率 PR与电压表示数 U 的关系如图乙所示,滑动变阻器 R 的滑片在 a 点和 b 点时,对应电压表示数为 Ua和 Ub,且 Ub=2Ua。下列说法正确的是( )
A.定值电阻 R0的阻值是 5Ω
B.电源电压是 15V
C.R 的滑片在 a 点时的电阻是 10Ω
D.R 的最大电功率是 8.1W
10.(2021福建模拟)如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图,R1为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R2为定值电阻,电源电压保持不变.检测时,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,则
A.测试仪中电压表的示数越小
B.测试仪中电流表的示数越小
C.电路消耗的总功率越大
D.电压表与电流表示数的比值越大
11.(2021淄博模拟)如图甲所示,电源电压12V保持不变,闭合开关S后,当滑片P从最右端向最左端滑动的过程中,小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示,最后小灯泡正常发光。下列说法中正确的是( )
A.小灯泡的额定电压为3V
B.滑动变阻器的最大阻值为9Ω
C.该电路总功率变化范围为3W~24W
D.小灯泡正常发光1min,电流所做的功为24J
12.(2021烟台模拟)如图所示,电源电压恒为24V,小灯泡的规格为“6V 3W”,滑动变阻器R1的规格为“60Ω 1A”,定值电阻R2的阻值为12Ω.电压表使用的量程为0~15V,电流表使用的量程为0~0.6A.要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程,灯泡电压不超过正常工作电压(设灯丝电阻不变)。说法正确的是( )
A.若滑动变阻器的滑片在允许范围内向右移动,电流表和电压表的示数都变小
B.滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是 24Ω~60Ω
C.定值电阻 R2 消耗电功率的最大值为 4.32W
D.电路总功率的变化范围是 9W~12W
13.(2021呼和浩特模拟)如图所示电路中,R2=15Ω。当S1闭合S2断开时,电流表的示数为0.4A,当S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.6A,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.R1的阻值为30Ω
C.当S1、S2都闭合时,10s内电流通过电阻R1产生的热量为16J
D.当 S1、S2都闭合时,10s内电流通过电阻R2产生的热量为24J
14.(2021青岛模拟)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L标有“6V 6W”,R0为定值电阻。闭合开关S,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,将滑动变阻器的滑片P由最右端移动到a点,灯泡L恰好正常发光,移动过程中两电压表示数U1与U2的变化关系如图乙所示,滑动变阻器的滑片P在最右端和a点时消耗的电功率相等。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为18V
B.定值电阻R的阻值为6Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为28Ω
D.电源消耗最大功率与最电小功率之比为2:1
15.(2021惠州模拟)在图示的电路中,L1、L2都是标有“3V 3W”的小灯泡,电源电压不变。仅闭合开关S,两小灯泡都正常发光,则电源电压为 V,电流表A2的示数为 A。若将电流表A1、A2都更换为电压表,闭合开关S、S1,小灯泡电阻不变,则此时L2的电功率为 W。
16.(2021泰州海陵学校模拟)如图所示电路,闭合开关S,滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,电流表A1的示数 。电压表V与电流表A示数的比值 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
17.(2021镇江模拟)如图甲所示电路,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数为6V,两块电流表指针的位置均如图乙所示,则R1电阻是 Ω,此时R2的电功率为 W;若将变阻器滑片P向右移动,A1的示数将 ,A2的示数将 (以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.(2021淮滨一中模拟)如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻,将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I间的关系图像如图乙所示。电路中滑动变阻器R的最大阻值______Ω;电源电压为______V。当滑片滑到滑动变阻器的a端时,电阻R0消耗的功率为_________W;滑片从a端滑到b端的过程中,滑动变阻器最大电功率为______W。
19.(2021攀枝花模拟)如图所示,当只闭合S1、S3时,电压表V的示数为U1,电流表的示数为I1;保持R1阻值不变,再闭合S2,此时电压表V的示数为U2,电流表的示数为I2,则U1 U2,I1 I2。(均选填“>”“<”或“=”)
20.(2021云南模拟)如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,闭合开关S,开关S0拨至b时电压表测______的电压。开关S0拨至b时电压表示数是拨至a时的三分之一,则R2=______Ω;若电源电压为3V,当开关S0拨至b时,R1在10min内产生的热量是______J。
21.(2021沈阳模拟)如图甲是小红设计的电子秤原理图,其中E为干电池;A是电流表(电子秤示数表盘);R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝,滑片在a端时,电流表示数为0.6A;在b端时,电流表示数为0.15A,C是一根弹簧,其所受压力F与压缩量△L的关系如图乙所示,电源电压U= V,当电流表的指针指在0.3A处时,所称重物的质量m= kg。(塑料盘的重力不计,g取10N/kg,不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端,所称物重最大时P在b端)
22.(2021南京模拟)超载是严重的道路交通违法行为,危及人民群众的生命财产安全。在综合实践活动中,科技小组为交警部门设计了“汽车超载记录器”,原理如图甲所示,电源电压U为6V,电磁继电器线圈电阻R0为10Ω,当通过线圈的电流大于或等于0.1A,电磁继电器的衔铁被吸下,R1为定值电阻,R为压敏电阻,其电阻与所受压力的关系如图乙所示.记录器设置的报警压力F0为2.0×105N,不超过F0时,绿灯亮;超过F0时,报警系统启动,红灯亮,同时电控照相机(图甲中未画出)启动,抓拍违法车辆。
(1)图甲中, (选题“A”或“B”)是绿灯,绿灯标有“3V 3W”的字样,则绿灯正常发光时的电阻为 Ω。
(2)定值电阻R1的阻值为 Ω。
(3)为保护路面,需要调小报警压力F0,可把R1换成阻值 (选填“大一些”“小一些”或“不变”)的定值电阻。
23.(2021镇江模拟)如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路,L为“220V 22W”的照明灯,天暗时自动发光,天亮时自动熄灭,电磁铁A的线圈电阻忽略不计。控制电路中,电源电压为4.5V.R1为阻值18Ω的定值电阻。R2为光敏电阻,其阻值会随着光强的变化如下表所示。
(1)灯L正常工作时,通过它的电流是多少?
(2)当光强为8cd时,灯会自动熄灭,此时R2阻值为多少?1分钟内R1上产生的热量为多少?
(3)小明想让光强为6cd时,灯就能自动熄灭,小明的方案是 。
24.(2021大连模拟)如图所示电路,电源电压为5V不变,定值电阻R0阻值为5Ω,滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”字样,灯L标有“3V 1.2W“,电流表量程为0﹣0.6A,电压表量程为0~3V。(不考虑灯丝电阻的变化,且保证各元件均安全)求:
(1)当S1闭合、S2接b,灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
(2)保持滑动变阻器滑片位置不动,当S1闭合、S2接a时,R0的电功率是多少?
(3)当S1闭合、S2接a时,电路消耗的电功率范围是多少?
25.(2021青岛模拟)初(17001)班教室里有一款饮水机,其工作电路可简化为如图甲所示的电路。S是温度控制开关,根据饮水机内水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状态,R1、R2是加热管的电阻(不考虑阻值受温度变化影响),它的部分技术参数如表所示、试回答下列问题:
(1)S闭合时,饮水机处于 工作状态。R2的阻值是 Ω。
(2)水杯中装满20℃水时,饮水机正常工作,加热多长时间可将水烧开?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),当时气压设定为1标准大气压,不考虑热损失]
(3)最近一次使用时,加热管R1损坏了,物理兴趣小组的同学们利用电位器(相当于滑动变阻器,以下称为变阻器)设计了如图乙所示的电路来控制加热管R2的发热功率,在老师的指导下进行模拟实验,将滑片从变阻器的一端滑到另一端的过程中,同学们通过实验测量,得出变阻器消耗的电功率P随电流I关系的图象如图丙所示,则:
①求R2的发热功率范围。
②变阻器的最大功率多大?
③简述:这种设计方案有什么不妥之处(指出一种合理的不妥情况即可)。
26.(2021云南模拟)如图所示,电源电压恒为6V,灯泡L标有“6V 3W”的R1字样,R1为定值电阻,R2为标有“35Ω 1A”字样的变阻器。
(1)求灯泡L正常工作时的电流;
(2)当S1、S2、S3均闭合时,电流表的示数为1.7A,求R1的阻值
(3)当闭合S1,断开S2、S3,当电路的总功率最小时,通电1min,求R1消耗的电能。
27.(2021湛江模拟)如图甲所示是小明家的养生壶,它有高温、中温、低温三个挡位,图乙是他的工作电路图,下表所列的是其部分参数,其中R1、R2为发热电阻,R2=88Ω,求:
(1)发热电阻R1的阻值是多少?
(2)该养生壶中温挡的电功率是多少?
(3)小明在额定电压下用高温挡加热3kg的水,使其温度从20℃上升到100℃,则烧开一壶水需要多长时间?[不计热量损失,c水=4.2×103J/(kg•℃)],计算结果保留整数。
28.(2021惠州模拟)如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图,它的工作电压为220V,R1和R2均为电烤箱中的加热元件,R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡,低温挡电烤箱的电功率为440W。
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)发热电阻R1的阻值是多少?
(3)高温挡的电功率是多少?
(4)小余发现傍晚用电高峰时,电烤箱内比平时温度低,他猜想是用电高峰时电压偏低所致,于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时,他关闭家里所有用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在30s内电能表的转盘转了25转,电能表的铭牌如图丙所示,则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?(不考虑电阻值随温度的变化)
29.(2021福建模拟)许多大桥被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载,为了能抓拍超载车辆,小明及其物理兴趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理。如图甲为该超载记录器原理图,已知电源电压,电压表量程为0~5V,线圈电阻,保护电阻,为压敏电阻,当车辆驶入被检测路段时,其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙所示,当电压表示数达到或超过4V时,继电器的衔铁被吸下,工作电路中的照相机就开始工作,抓拍超载车辆。试问:(g取10N/kg)
(1)若某车的质量为15t,静止时轮胎与路面接触的总面积为0.3m2,则静止时该车对路面的压强为多少?
(2)第(1)问中该车辆过桥时,电压表的示数是多少?
(3)该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是多少?
30.(2021大连模拟)如图是小明设计的调光灯电路图,他将粗细均匀的电阻丝 AB 通过滑片 P 连入电路,小灯泡的额定电压为 10V。闭合开关 S 后,滑片 P 从最左端 A 滑到最右端 B 的过程中,小灯泡的 I-U 关系图像(实线部分)如图所示,电阻丝 AB 的阻值不随温度变 化。求
(1)小灯泡的额定功率;(2)电阻丝 AB 的阻值。
31.(2021海南模拟)图1为某电烤箱的铭牌,高温挡额定功率模糊不清。如图2虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图,R1和R2均为电热丝,R2=72.6Ω.电烤箱开关接1时是低温挡,接2时是高温挡。求:
(1)电烤箱在低温挡正常工作10min电流做的功。
(2)R1的阻值。
(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作,发现标有“3000imp/(kW•h)”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min,求此时家庭电路两端的实际电压。
32.(2021攀枝花模拟)随着人们生活水平的提高,糖尿病患者越来越多,如图甲所示是一款养生电饭煲,可以煮出低糖米饭工作过程中先用高温加热煮沸,让大米吸热吸水后迅速膨胀,淀粉大量溶入米汤中,然后将米汤分离,再采用低温蒸煮米饭煮熟后自动进入保温状态,既能大大降低米饭中的糖分而且环保节能。内部结构电路如图乙所示,R1和R2均为加热电阻且保持不变,R是可变电阻,通过调节R可以让电饭煲进入保温状态,S1和S2为温控开关,设定好预设温度,通过S1、S2的断开与闭合(其中S2不能单独闭合),可以自动实现电饭煲的高温加热,低温蒸煮和保温状态的转换,图丙是电饭煲某次正常工作时完成一次煮熟米饭所消耗的电能随时间的变化关系。求:
(1)电饭煲正常工作时,高温功率是多少?
(2)某周末的晚饭时,小明想利用标有“3000imp/(kW•h)”字样的电能表测量家庭电路的实际电压,只让电饭煲接入电路,在高温状态下,她观察到电能表上的指示灯在2分钟内闪烁了81次,则此时的实际电压是多少?
(3)电饭煲在保温状态时每秒钟向外散失的热量Q跟电饭煲温度与环境温度的温差关系如图丁所示,假设加热电阻放出的热量能被电饭锅完全吸收。在额定电压下工作,在温度为20℃的房间使用,要求电饭煲温度保持为70℃,问应将R的阻值调为多大?
33.(2021贵阳模拟)如图所示,电源电压为12V,且保持不变。R1=4Ω,R2=8Ω,当开关S1、S2都断开时,电流表的示数为0.5A,求:
(1)当S1闭合、S2断开时,电路消耗的功率;
(2)当S1断开、S2闭合时,电流表的示数;
(3)当S1、S2都闭合时,电流表的示数及电路消耗的功率。
备战2022年中考物理能力提高专练——动态电路参考答案
1.(2021泰安模拟)如图所示,闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,电压表和电流表的示数都变大,则故障的原因可能是( )
A.R1断路 B.R2断路 C.R1短路 D.R2短路
【答案】C。
2.(2021抚松模拟)如图所示的电路,电源电压不变,开关S始终闭合,开关S1由闭合到断开时,则( )
A.电压表的示数变大 B.电路的总电阻变大
C.电流表的示数变大 D.电路的总功率变大
【答案】B
3.(2021北京丰台区模拟)为检查驾驶员是否饮酒而设计的电路如图甲所示,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压不变。当所检测酒精气体浓度增大时( )
A.电路总电阻增大 B.电压表示数减小
C.电流表示数减小 D.R0消耗功率增大
【答案】D。
4.(2021深圳模拟)如图所示,测量小灯泡电功率的电路图,电源电压恒为6V,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格“50Ω,1A”,小灯泡规格“2.5V,0.625W”,若不考虑小灯泡阻值随温度的变化,小灯泡两端电压不允许超过额定值,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.滑片向右滑动,电流表示数变小,电压表示数变大
B.滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24~50Ω
C.电流表的示数允许变化范围是0.1~0.25A
D.电路的最大电功率是2.5W
【答案】C
5.(2021唐山模拟)如图是小明设计的调光电路图,他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I﹣U关系图像如图所示(电阻丝AB的阻值不随温度变化)。当AB连入电路的阻值为2.5Ω时,灯泡消耗的功率为3.2W,此时灯丝的阻值为( )
A.6Ω B.3Ω C.5Ω D.1.25Ω
【答案】C。
6.(2021烟台模拟)如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S后,在滑片P从最左端向右移动到中间位置的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A1和电流表A2的示数都变大
B.电流表A1和电流表A2的示数都变小
C.电流表A1的示数不变,电压表V的示数变小
D.电流表A2变大,电压表V的示数不变
【答案】D。
7.(2021郓城模拟)小莉按如图所示的电路做实验,其中R为定值电阻。当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为2.4V,电流表的示数为0.24A;闭合S2后,电压表的示数为1.9V,电流表的示数为0.44A。则下列说法中正确的是( )
A.S2闭合后,流过R的电流变小
B.S2闭合后,流过L的电流为0.2A
C.S2闭合后,灯泡L两端电压为0.5V
D.S2闭合前后,R两端的电压都为2.4V
【答案】A
8.(2021北京模拟)如图所示,设电源电压保持不变,R0=10Ω.当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在中点c时,电流表的示数为0.3A,移动滑片P至b端时,电流表的示数为0.2A.则电源电压U与滑动变阻器的最大阻值R分别为( )
A.U=3V,R=5Ω B.U=6V,R=20Ω C.U=6V,R=10Ω D.U=3V,R=15Ω
【答案】B。
9.(2021乌鲁木齐模拟)如图甲所示,电源电压不变,闭合开关 S,调节滑动变阻器 R 的滑片,使电压表示数从 5V 变为 10V 过程中,定值电阻 R0电功率变化了 7.5W,电路总功率变化了 9W。滑动变阻器 R 的电功率 PR与电压表示数 U 的关系如图乙所示,滑动变阻器 R 的滑片在 a 点和 b 点时,对应电压表示数为 Ua和 Ub,且 Ub=2Ua。下列说法正确的是( )
A.定值电阻 R0的阻值是 5Ω
B.电源电压是 15V
C.R 的滑片在 a 点时的电阻是 10Ω
D.R 的最大电功率是 8.1W
【答案】D
10.(2021福建模拟)如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图,R1为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R2为定值电阻,电源电压保持不变.检测时,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,则
A.测试仪中电压表的示数越小
B.测试仪中电流表的示数越小
C.电路消耗的总功率越大
D.电压表与电流表示数的比值越大
【答案】C
11.(2021淄博模拟)如图甲所示,电源电压12V保持不变,闭合开关S后,当滑片P从最右端向最左端滑动的过程中,小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示,最后小灯泡正常发光。下列说法中正确的是( )
A.小灯泡的额定电压为3V
B.滑动变阻器的最大阻值为9Ω
C.该电路总功率变化范围为3W~24W
D.小灯泡正常发光1min,电流所做的功为24J
【答案】B。
12.(2021烟台模拟)如图所示,电源电压恒为24V,小灯泡的规格为“6V 3W”,滑动变阻器R1的规格为“60Ω 1A”,定值电阻R2的阻值为12Ω.电压表使用的量程为0~15V,电流表使用的量程为0~0.6A.要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程,灯泡电压不超过正常工作电压(设灯丝电阻不变)。说法正确的是( )
A.若滑动变阻器的滑片在允许范围内向右移动,电流表和电压表的示数都变小
B.滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是 24Ω~60Ω
C.定值电阻 R2 消耗电功率的最大值为 4.32W
D.电路总功率的变化范围是 9W~12W
【答案】D。
13.(2021呼和浩特模拟)如图所示电路中,R2=15Ω。当S1闭合S2断开时,电流表的示数为0.4A,当S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.6A,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.R1的阻值为30Ω
C.当S1、S2都闭合时,10s内电流通过电阻R1产生的热量为16J
D.当 S1、S2都闭合时,10s内电流通过电阻R2产生的热量为24J
【答案】ABD。
14.(2021青岛模拟)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L标有“6V 6W”,R0为定值电阻。闭合开关S,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,将滑动变阻器的滑片P由最右端移动到a点,灯泡L恰好正常发光,移动过程中两电压表示数U1与U2的变化关系如图乙所示,滑动变阻器的滑片P在最右端和a点时消耗的电功率相等。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为18V
B.定值电阻R的阻值为6Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为28Ω
D.电源消耗最大功率与最电小功率之比为2:1
【答案】BCD。
15.(2021惠州模拟)在图示的电路中,L1、L2都是标有“3V 3W”的小灯泡,电源电压不变。仅闭合开关S,两小灯泡都正常发光,则电源电压为 V,电流表A2的示数为 A。若将电流表A1、A2都更换为电压表,闭合开关S、S1,小灯泡电阻不变,则此时L2的电功率为 W。
【答案】3;2;0.75。
16.(2021泰州海陵学校模拟)如图所示电路,闭合开关S,滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,电流表A1的示数 。电压表V与电流表A示数的比值 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】不变;变大
17.(2021镇江模拟)如图甲所示电路,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数为6V,两块电流表指针的位置均如图乙所示,则R1电阻是 Ω,此时R2的电功率为 W;若将变阻器滑片P向右移动,A1的示数将 ,A2的示数将 (以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】20;7.2;变小;不变。
18.(2021淮滨一中模拟)如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻,将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I间的关系图像如图乙所示。电路中滑动变阻器R的最大阻值______Ω;电源电压为______V。当滑片滑到滑动变阻器的a端时,电阻R0消耗的功率为_________W;滑片从a端滑到b端的过程中,滑动变阻器最大电功率为______W。
【答案】20 12 1.6 3.6
19.(2021攀枝花模拟)如图所示,当只闭合S1、S3时,电压表V的示数为U1,电流表的示数为I1;保持R1阻值不变,再闭合S2,此时电压表V的示数为U2,电流表的示数为I2,则U1 U2,I1 I2。(均选填“>”“<”或“=”)
【答案】=;<。
20.(2021云南模拟)如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,闭合开关S,开关S0拨至b时电压表测______的电压。开关S0拨至b时电压表示数是拨至a时的三分之一,则R2=______Ω;若电源电压为3V,当开关S0拨至b时,R1在10min内产生的热量是______J。
【答案】R1 20 60
21.(2021沈阳模拟)如图甲是小红设计的电子秤原理图,其中E为干电池;A是电流表(电子秤示数表盘);R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝,滑片在a端时,电流表示数为0.6A;在b端时,电流表示数为0.15A,C是一根弹簧,其所受压力F与压缩量△L的关系如图乙所示,电源电压U= V,当电流表的指针指在0.3A处时,所称重物的质量m= kg。(塑料盘的重力不计,g取10N/kg,不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端,所称物重最大时P在b端)
【答案】3;2。
22.(2021南京模拟)超载是严重的道路交通违法行为,危及人民群众的生命财产安全。在综合实践活动中,科技小组为交警部门设计了“汽车超载记录器”,原理如图甲所示,电源电压U为6V,电磁继电器线圈电阻R0为10Ω,当通过线圈的电流大于或等于0.1A,电磁继电器的衔铁被吸下,R1为定值电阻,R为压敏电阻,其电阻与所受压力的关系如图乙所示.记录器设置的报警压力F0为2.0×105N,不超过F0时,绿灯亮;超过F0时,报警系统启动,红灯亮,同时电控照相机(图甲中未画出)启动,抓拍违法车辆。
(1)图甲中, (选题“A”或“B”)是绿灯,绿灯标有“3V 3W”的字样,则绿灯正常发光时的电阻为 Ω。
(2)定值电阻R1的阻值为 Ω。
(3)为保护路面,需要调小报警压力F0,可把R1换成阻值 (选填“大一些”“小一些”或“不变”)的定值电阻。
【答案】(1)A;3;(2)30;(3)小一些。
23.(2021镇江模拟)如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路,L为“220V 22W”的照明灯,天暗时自动发光,天亮时自动熄灭,电磁铁A的线圈电阻忽略不计。控制电路中,电源电压为4.5V.R1为阻值18Ω的定值电阻。R2为光敏电阻,其阻值会随着光强的变化如下表所示。
(1)灯L正常工作时,通过它的电流是多少?
(2)当光强为8cd时,灯会自动熄灭,此时R2阻值为多少?1分钟内R1上产生的热量为多少?
(3)小明想让光强为6cd时,灯就能自动熄灭,小明的方案是 。
【答案】(1)由P=UI可得,灯L正常工作时通过的电流:
IL=PLUL=22W220V=0.1A;
(2)根据表格数据知光强与阻值的乘积为一定值,即:1cd×72Ω=2cd×36Ω=3cd×24Ω=4cd×18Ω=…=6cd×12Ω=72cd•Ω,
当光强为8cd时R2的阻值为:R2=72cd⋅Ω8cd=9Ω;
此时电路的电流为:I=UR1+R2=4.5V18Ω+9Ω=16A,
1分钟内R1上产生的热量为:
Q=I2R1t=(16A)2×18Ω×60s=30J;
(3)小明想让光强为6cd时,即光强小时,灯就能自动熄灭,此时光敏电阻R2的阻值增大,电路的电流减小,所以可以减小 R1 的阻值或增加电源电压,才能使电路的电流保持不变。
答:(1)灯L正常工作时,通过它的电流是0.1A;
(2)当光强为8cd时,灯会自动熄灭,此时R2阻值为9Ω,1分钟内R1上产生的热量为30J;
(3)减小 R1 的阻值或增加电源电压。
24.(2021大连模拟)如图所示电路,电源电压为5V不变,定值电阻R0阻值为5Ω,滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”字样,灯L标有“3V 1.2W“,电流表量程为0﹣0.6A,电压表量程为0~3V。(不考虑灯丝电阻的变化,且保证各元件均安全)求:
(1)当S1闭合、S2接b,灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
(2)保持滑动变阻器滑片位置不动,当S1闭合、S2接a时,R0的电功率是多少?
(3)当S1闭合、S2接a时,电路消耗的电功率范围是多少?
【答案】(1)当S1闭合、S2接b时,灯泡L与变阻器R串联,电压表测R两端的电压,
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,
所以,由P=UI可得,电路中的电流:
I===0.4A,
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=5V﹣3V=2V,
由I=可得,滑动变阻器接入电路的阻值:
R===5Ω;
(2)保持滑动变阻器滑片位置不动,当S1闭合、S2接a时,定值电阻R0与变阻器R串联,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I′===0.5A,
则R0的电功率:
P0=(I′)2R0=(0.5A)2×5Ω=1.25W;
(3)当S1闭合、S2接a时,定值电阻R0与变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,
当电压表的示数UR=3V时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路的总功率最小,
此时R0两端的电压:
U0=U﹣UR=5V﹣3V=2V,
此时电路中的电流:
I′===0.4A,
电路消耗的最小电功率:
P小=UI′=5V×0.4A=2W;
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中电流:
I0===1A,
由电流表量程为0~0.6A可知,电路中的最大电流I大=0.6A,此时电路的电功率最大,
则P大=UI大=5V×0.6A=3W,
所以电路消耗的电功率范围是2W~3W。
答:(1)当S1闭合、S2接b,灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值是5Ω;
(2)保持滑动变阻器滑片位置不动,当S1闭合、S2接a时,R0的电功率是1.25W;
(3)当S1闭合、S2接a时,电路消耗的电功率范围是2W~3W。
25.(2021青岛模拟)初(17001)班教室里有一款饮水机,其工作电路可简化为如图甲所示的电路。S是温度控制开关,根据饮水机内水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状态,R1、R2是加热管的电阻(不考虑阻值受温度变化影响),它的部分技术参数如表所示、试回答下列问题:
(1)S闭合时,饮水机处于 工作状态。R2的阻值是 Ω。
(2)水杯中装满20℃水时,饮水机正常工作,加热多长时间可将水烧开?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),当时气压设定为1标准大气压,不考虑热损失]
(3)最近一次使用时,加热管R1损坏了,物理兴趣小组的同学们利用电位器(相当于滑动变阻器,以下称为变阻器)设计了如图乙所示的电路来控制加热管R2的发热功率,在老师的指导下进行模拟实验,将滑片从变阻器的一端滑到另一端的过程中,同学们通过实验测量,得出变阻器消耗的电功率P随电流I关系的图象如图丙所示,则:
①求R2的发热功率范围。
②变阻器的最大功率多大?
③简述:这种设计方案有什么不妥之处(指出一种合理的不妥情况即可)。
【答案】解:
(1)S闭合时,两电阻并联,S断开时,为R1的简单电路,由并联电路小于其中任一电阻,根据P=U2R可知,S闭合时,饮水机处于加热工作状态,功率为900W;
S断开时,饮水机处于保温工作状态,功率为20W;
根据并联电路各支路互不影响,故加热时R2的功率为:P2=900W﹣20W=880W,
R2=U2P2=(220V)2880W=55Ω。
(2)一标准大气压水的沸点为100℃,水杯中装满20℃水加热到沸点吸热:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.6kg×(100℃﹣20℃)=2.016×105J,
不考虑热损失,消耗的电能W=Q吸=2.016×105J,
由P=Wt得,将水烧开的时间:
t′=WP加热=2.016×105J900W=224s;
(3)①变阻器与R2串联,当变阻器连入电路的电阻为0时,
R2的电压为220V,其最大功率为880W;
当变阻器最大电阻连入电路中时,由图知电路的最小电流为0.5A,R2的最小功率为:
P 2小=I小2R2=(0.5A)2×55Ω=13.75W;
R2的发热功率范围为13.75W~880W;
②变阻器的功率:P变=I2R变=(UR变+R2)2×R变=U2(R变+R2)2R变=U2(R变−R2)2+4R变R2R变,
当R变=R2时,变阻器的最大功率为:
变阻器的最大功率:P变大=U24R2=(220V)24×55Ω=220W;
③因变阻器与R2串联,若其中任一电阻损坏,将导致整个电路不能工作(或变阻器产生的热量没有被利用)。
答:(1)加热;55;
(2)加热224s可将水烧开;
(3)①R2的发热功率范围为13.75W~880W;
②变阻器的最大功率为220W;
③因变阻器与R2串联,若其中任一电阻损坏,将导致整个电路不能工作(或变阻器产生的热量没有被利用)。
26.(2021云南模拟)如图所示,电源电压恒为6V,灯泡L标有“6V 3W”的R1字样,R1为定值电阻,R2为标有“35Ω 1A”字样的变阻器。
(1)求灯泡L正常工作时的电流;
(2)当S1、S2、S3均闭合时,电流表的示数为1.7A,求R1的阻值
(3)当闭合S1,断开S2、S3,当电路的总功率最小时,通电1min,求R1消耗的电能。
【答案】(1)由P=UI可得,灯泡L正常工作时的电流:
IL===0.5A;
(2)当S1、S2、S3均闭合时,R1与L并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且额定电压下灯泡正常发光,
所以,通过灯泡的电流IL=0.5A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R1的电流:
I1=I﹣IL=1.7A﹣0.5A=1.2A,
则R1的阻值:
R1===5Ω;
(3)当闭合S1,断开S2、S3时,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,
当变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,电路的总功率最小,
所以,电路中的最小电流:
I最小===0.15A,
R1消耗的电能为:W=R1t=(0.15A)2×5Ω×60s=6.75J。
答:(1)灯泡L正常工作时的电阻为12Ω;
(2)R1的阻值为5Ω;
(3)当闭合S1,断开S2、S3,当电路的总功率最小时,通电1min,R1消耗的电能为6.75J。
27.(2021湛江模拟)如图甲所示是小明家的养生壶,它有高温、中温、低温三个挡位,图乙是他的工作电路图,下表所列的是其部分参数,其中R1、R2为发热电阻,R2=88Ω,求:
(1)发热电阻R1的阻值是多少?
(2)该养生壶中温挡的电功率是多少?
(3)小明在额定电压下用高温挡加热3kg的水,使其温度从20℃上升到100℃,则烧开一壶水需要多长时间?[不计热量损失,c水=4.2×103J/(kg•℃)],计算结果保留整数。
【答案】(1)当开关S2接B、S1断开时,两电阻串联;当开关S2接B、S1闭合时,电路为R1的简单电路;当开关S2接A、S1闭合时,两电阻并联;
因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,
所以,当开关S2接B、S1断开时电路的总电阻最大,当开关S2接A、S1闭合时电路中的总电阻最小,
由P=UI=可知,电源的电压一定时,电路的总电阻越大,总功率越小,反之越大,
则当开关S2接A、S1闭合时养生壶处于高温挡,当开关S2接B、S1断开时养生壶处于低温挡,当开关S2接B、S1闭合时养生壶处于中温挡,
由P=UI=可得,低温挡时电路的总电阻:
R总===176Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,发热电阻R1的阻值:R1=R总﹣R2=176Ω﹣88Ω=88Ω;
(2)当开关S2接B、S1闭合时,电路为R1的简单电路,养生壶处于中温挡,
则养生壶中温挡时的电功率:P中===550W;
(3)当开关S2接A、S1闭合时,两电阻并联,养生壶处于高温挡,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,养生壶高温挡的功率:P高=P1+P2=+=+=1100W,
水吸收的热量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×3kg×(100℃﹣20℃)=1.008×106J,
不计热量损失,消耗的电能:W=Q吸=1.008×106J,
由P=可得,需要的加热时间:
t′==≈916s。
答:(1)发热电阻R1的阻值是88Ω;
(2)该养生壶中温挡时的电功率是550W;
(3)烧开一壶水需要916s。
28.(2021惠州模拟)如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图,它的工作电压为220V,R1和R2均为电烤箱中的加热元件,R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡,低温挡电烤箱的电功率为440W。
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)发热电阻R1的阻值是多少?
(3)高温挡的电功率是多少?
(4)小余发现傍晚用电高峰时,电烤箱内比平时温度低,他猜想是用电高峰时电压偏低所致,于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时,他关闭家里所有用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在30s内电能表的转盘转了25转,电能表的铭牌如图丙所示,则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?(不考虑电阻值随温度的变化)
【答案】
(1)由P=UI可得,低温挡工作时电路中的电流:
I1===2A;
(2)当只闭合S1时,R1、R2串联,处于低温挡,由P=可得:
R串===110Ω,
发热电阻R1的阻值:
R1=R串﹣R2=110Ω﹣70Ω=40Ω;
(3)当S1、S2都闭合时,电路中只有电阻R1接入电路中,根据P=可知,此时电路中电阻较小,功率较大,为高温挡;
高温挡的电功率:
P高温===1210W;
(4)“3000r/(kW•h)”表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000转,
电能表转盘转25转时,电烤箱消耗的电能:
W=kW•h=×3.6×106J=3×104J,
电烤箱的实际功率:
P===1000W,
由P=得实际电压:
U实===200V。
答:(1)低温挡工作时,电路中的电流是2A;
(2)发热电阻R1的阻值是40Ω;
(3)高温挡的电功率是1210W;
(4)用电高峰时家庭电路的实际电压为200V。
29.(2021福建模拟)许多大桥被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载,为了能抓拍超载车辆,小明及其物理兴趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理。如图甲为该超载记录器原理图,已知电源电压,电压表量程为0~5V,线圈电阻,保护电阻,为压敏电阻,当车辆驶入被检测路段时,其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙所示,当电压表示数达到或超过4V时,继电器的衔铁被吸下,工作电路中的照相机就开始工作,抓拍超载车辆。试问:(g取10N/kg)
(1)若某车的质量为15t,静止时轮胎与路面接触的总面积为0.3m2,则静止时该车对路面的压强为多少?
(2)第(1)问中该车辆过桥时,电压表的示数是多少?
(3)该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是多少?
【答案】(1)静止时对该车对路面的压力:,
该车对路面的压强:
;
(2)根据控制电路可知,三电阻串联,电压表测两端的电压,由乙图像可知,
时,此时压敏电阻的阻值
电路中的电流
,
电压表测两端的电压,示数为
;
(3)经分析当电压表示数最大时,记录器所能记录的过桥车辆的质量最大,电路中的电流
,
两端电压
,
压敏电阻两端的电压
,
压敏电阻的阻值
,
由图乙可知此时的压力
,
则记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是
。
答:(1)该车对路面的压强为5×105Pa;
(2)第(1)问中该车辆过桥时,电压表的示数是2.5V;
(3)该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是5.5×104kg。
30.(2021大连模拟)如图是小明设计的调光灯电路图,他将粗细均匀的电阻丝 AB 通过滑片 P 连入电路,小灯泡的额定电压为 10V。闭合开关 S 后,滑片 P 从最左端 A 滑到最右端 B 的过程中,小灯泡的 I-U 关系图像(实线部分)如图所示,电阻丝 AB 的阻值不随温度变 化。求
(1)小灯泡的额定功率;(2)电阻丝 AB 的阻值。
【答案】(1)当滑片P在B端时,由图知此时小灯泡两端的电压正好等于额定电压10V,对应的电流
为0.4A,所以小灯泡的额定功率
PL=ULIL=10V×0.4A=4W
(2)滑片P位于最右端B时,电路为灯泡的简单电路,此时灯泡正常发光,所以电源的电压
U=UL=10V
当滑片P在A端时,由图得小灯泡两端的电压U′L=2V,电流I=0.2A,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以此时AB两端的电压为
UAB=U−U′L=10V−2V=8V
因为串联电路中各处的电流相等,
所以电阻丝AB 的阻值
RAB= ==40Ω
答:(1)小灯泡的额定功率为4W;
(2)电阻丝AB的阻值为40Ω。
31.(2021海南模拟)图1为某电烤箱的铭牌,高温挡额定功率模糊不清。如图2虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图,R1和R2均为电热丝,R2=72.6Ω.电烤箱开关接1时是低温挡,接2时是高温挡。求:
(1)电烤箱在低温挡正常工作10min电流做的功。
(2)R1的阻值。
(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作,发现标有“3000imp/(kW•h)”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min,求此时家庭电路两端的实际电压。
【答案】(1)电烤箱在低温挡正常工作10min电流做的功为2.4×105J;
(2)R1的阻值为48.4Ω;
(3)此时家庭电路两端的实际电压为198V。
32.(2021攀枝花模拟)随着人们生活水平的提高,糖尿病患者越来越多,如图甲所示是一款养生电饭煲,可以煮出低糖米饭工作过程中先用高温加热煮沸,让大米吸热吸水后迅速膨胀,淀粉大量溶入米汤中,然后将米汤分离,再采用低温蒸煮米饭煮熟后自动进入保温状态,既能大大降低米饭中的糖分而且环保节能。内部结构电路如图乙所示,R1和R2均为加热电阻且保持不变,R是可变电阻,通过调节R可以让电饭煲进入保温状态,S1和S2为温控开关,设定好预设温度,通过S1、S2的断开与闭合(其中S2不能单独闭合),可以自动实现电饭煲的高温加热,低温蒸煮和保温状态的转换,图丙是电饭煲某次正常工作时完成一次煮熟米饭所消耗的电能随时间的变化关系。求:
(1)电饭煲正常工作时,高温功率是多少?
(2)某周末的晚饭时,小明想利用标有“3000imp/(kW•h)”字样的电能表测量家庭电路的实际电压,只让电饭煲接入电路,在高温状态下,她观察到电能表上的指示灯在2分钟内闪烁了81次,则此时的实际电压是多少?
(3)电饭煲在保温状态时每秒钟向外散失的热量Q跟电饭煲温度与环境温度的温差关系如图丁所示,假设加热电阻放出的热量能被电饭锅完全吸收。在额定电压下工作,在温度为20℃的房间使用,要求电饭煲温度保持为70℃,问应将R的阻值调为多大?
【答案】由图知当S1和S2都闭合时,两电阻并联,总电阻最小,根据P=知电路处于高温挡;
当S1和S2都断开时,R1和R串联,总电阻最大,根据P=知电路处于保温挡;
当只闭合开关S1时,只有电阻R1工作,总电阻较大,根据P=知电路处于低温挡。
(1)根据题意和图丙可知0﹣0.1h是高温挡,0.1h﹣0.5h为低温挡,0.5h以后为保温挡,
高温挡的功率为:P高温===1kW=1000W;
(2)高温挡的总电阻为:R′===48.4Ω,
2min内消耗的电能为:
W==0.027kW•h=0.027×3.6×106J=9.72×104J,
由W=UIt=t得,实际电压为:
U实===198V;
(3)从图丙可知,低温挡的功率P低温===0.44kW=440W,根据(1)中分析可知R1的阻值R1===110Ω;
电饭煲温度为70℃,在温度为20℃的房间使用,此时电热水壶表面温度与环境温度之差为:
△t=70℃﹣20℃=50℃,
由图像知,电饭煲每秒钟散发的热量Q=110J,
则散热功率P散===110W,
要保持电饭煲的温度不变,则电饭煲的电功率P=P散=110W,
此时电路中的总电阻:
R总==440Ω,
则R的阻值:R=R总﹣R1=440Ω﹣110Ω=330Ω。
答:(1)电饭煲正常工作时,高温功率是1000W;
(2)某周末的晚饭时,小明想利用标有“3000imp/(kW•h)”字样的电能表测量家庭电路的实际电压,只让电饭煲接入电路,在高温状态下,她观察到电能表上的指示灯在2分钟内闪烁了81次,则此时的实际电压是198V;
(3)电饭煲在保温状态时每秒钟向外散失的热量Q跟电饭煲温度与环境温度的温差关系如图丁所示,假设加热电阻放出的热量能被电饭锅完全吸收。在额定电压下工作,在温度为20℃的房间使用,要求电饭煲温度保持为70℃,问应将R的阻值调为330Ω。
33.(2021贵阳模拟)如图所示,电源电压为12V,且保持不变。R1=4Ω,R2=8Ω,当开关S1、S2都断开时,电流表的示数为0.5A,求:
(1)当S1闭合、S2断开时,电路消耗的功率;
(2)当S1断开、S2闭合时,电流表的示数;
(3)当S1、S2都闭合时,电流表的示数及电路消耗的功率。
【答案】解:当开关S1、S2都断开时,三电阻串联,电流表测电路中的电流,
由I=可得,电路中的总电阻:
R===24Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以R3的阻值:
R3=R﹣R1﹣R2=24Ω﹣4Ω﹣8Ω=12Ω;
(1)当S1闭合、S2断开时,电路为R3的简单电路,则电路消耗的功率:
P3===12W;
(2)当S1断开、S2闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,
则电流表的示数:
I1===3A;
(3)当S1、S2都闭合时,三电阻并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,三支路的电流分别为:
I1===3A,I2===1.5A,I3===1A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流表的示数:
I′=I1+I2+I3=3A+1.5A+1A=5.5A,
电路消耗的功率:
P=UI′=12V×5.5A=66W。
答:(1)当S1闭合、S2断开时,电路消耗的功率为12W;
(2)当S1断开、S2闭合时,电流表的示数为3A;
(3)当S1、S2都闭合时,电流表的示数为5.5A,电路消耗的功率为66W。
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