人教版中考物理二轮复习专题专练——电功率的范围值(困难)(3)附解析
展开
这是一份人教版中考物理二轮复习专题专练——电功率的范围值(困难)(3)附解析,文件包含人教版中考物理二轮复习专题专练电功率的范围值困难3附解析学生版docx、人教版中考物理二轮复习专题专练电功率的范围值困难3附解析教师版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共55页, 欢迎下载使用。
人教版中考物理二轮复习专题专练——电功率的范围值(困难)(3)
附解析学生版
一、多选题
1.(2022·朝阳)如图甲所示电路中,电源电压恒定,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置,电流表与两电压表示数变化关系图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为9V
B.滑动变阻器的最大阻值为40Ω
C.灯泡的额定功率为4.2W
D.此过程中灯泡的最小功率为1.2W
2.(2022·大连)如图甲所示的电路,电源电压保持不变。电流表的量程是“0~0.6A”,滑动变阻器的规格是“20Ω 2A”,小灯泡L的额定电流是0.5A。将滑片P移到阻值最大端,闭合开关S,发现两个电压表的指针偏转角度相同,如图乙所示。移动滑片P,当小灯泡L正常发光时,其中一个电压表的指针又偏转了13个小格。在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.电压表V2的示数始终是6V
B.小灯泡L的额定功率是1.25W
C.电路中最大功率是3.6W
D.滑动变阻器电阻变化范围是7Ω~20Ω
3.(2022·鞍山)如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变。电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。当S1闭合、S2断开时,将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中,电流表随电压表示数变化的情况如图乙中的A图象所示。图乙中的B图象为小灯泡的IU图象,小灯泡的额定电压为2.5V。当S2闭合、S1断开时,为保证电路中的各元件都不会损坏,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为4.5V
B.小灯泡的最小功率为0.6W
C.电路的最大功率为2.7W
D.R2连入电路的阻值范围为4Ω~7.5Ω
4.(2022·锦州)如图甲所示电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S1,断开开关S2,将R的滑片从b端移到a端过程中,两个电压表示数与电流表示数关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为4.5V
B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C.R1的最小电功率为0.225W
D.闭合开关S1、S2,通电10s整个电路最多产生热量为36J
5.(2022·本溪)如图所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为30Ω,电压表的量程为0~3V,灯L1和L2分别标有“2V 0.4W”“2.5V 0.625W”的字样,忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、S1,调节滑动变阻器滑片,当电压表示数为2V时,L2正常发光;在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.电源电压为4.5V
B.闭合开关S、S1,滑动变阻器接入电路的阻值范围为8Ω~20Ω
C.只闭合开关S,调节滑动变阻器滑片可使L1、L2正常发光
D.只闭合开关S,通电10s,电路最多消耗9J的电能
6.(2021·鞍山)如图甲所示,电源电压保持不变, R0 为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由最右端滑至最左端,滑片P在最左端时小灯泡恰好正常发光,两个电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为10V
B.小灯泡的额定功率为1.6W
C.小灯泡正常发光时,R0在1min内消耗的电能为96J
D.滑动变阻器的最大阻值为35Ω
7.(2020·抚顺)如图甲所示,电源电压不变,小灯泡的额定电压为 3V ,第一次只闭合开关 S1 、 S3 ,将滑动变阻器 R 的滑片从最下端滑至最上端。第二次只闭合开关 S2 ,将滑动变阻器 R 的滑片从最下端向上滑至中点时,电压表 V2 的示数为 1.5V ,滑至最上端时,小灯泡正常发光。图乙是两次实验中电流表A与电压表 V1 、 V2 示数关系的图象。下列说法正确的是( )
A.小灯泡的额定功率为 0.9W
B.定值电阻 R0 的阻值为 10Ω
C.滑动变阻器 R 的最大阻值为 15Ω
D.两次实验中,电路的最小功率为 0.36W
8.(2020·本溪)如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电流为0.6A,滑动变阻器R的最大阻值为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象,如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是( )
A.小灯泡的额定功率为3.6W
B.电源电压为16V
C.当电流表示数为0.25A时,滑动变阻器消耗的电功率为2.75W
D.若将电压表量程换为0~3V,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω~50Ω
9.(2022·东洲模拟)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定功率为5W,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A。在保证电路各元件安全的前提下,先只闭合开关S、S1,将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点。再断开开关S1,闭合开关S2,将滑片P从a点向右移动到最右端。右图是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图像。下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V
B.滑动变阻器R1的阻值变化范围为4Ω~20Ω
C.两次实验中,电路的最大功率为6W
D.只闭合开关S、S2,将滑片P在a点时,定值电阻R2在5s产生的热量为8J
10.(2021·连山模拟)如图所示,电源电压不变灯泡L标有“6V3W”字样,闭合开关S,断开开关S1、S2,滑片P从b端滑到中点时,电流表的示数变化了0.1A,此时电压表的示数为6V;保持滑片P在中点位置不变,再闭合开关S1、S2,电流表的示数变为2.4A(不计温度对灯丝电阻的影响),则下列说法正确的是( )
A.电源电压为8V
B.灯泡L的电阻为12Ω
C.定值电阻R0的阻值为10Ω
D.只闭合开关S,电源输出的最小功率为3.2W
11.(2021·营口模拟)如图所示,灯泡L标有“3.8V”的字样闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端时,灯泡L刚好正常发光,在滑动变阻器滑片移动过程中,两块电压表示数与电流表示数变化关系图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.小灯泡L的额定功率为0.988W
B.滑动变阻器R的最大阻值是60Ω
C.滑片滑动过程中电路消耗的最小功率为0.9W
D.电源电压为15V
12.(2021·铁岭模拟)如图甲所示的电路中,电流表量程为0-0.6A,灯泡正常发光时功率为3W,滑动变阻器的最大阻值为24Ω.将滑动变阻器滑片移动到最大阻值处,闭合开关S,在断开或闭合S1时,在各元件安全下分别将滑动变阻器滑片从最左端向右最大限度移动,绘制了电流表和电压表示数的关系图象如图乙,下列说法正确的是( )
A.当灯泡的功率为2W时灯丝电阻为12Ω
B.电源电压为9V
C.保证电路中各元件安全的前提下电路中的最大功率为4.5W
D.闭合开关S、S1,将滑动变阻器滑片移动最左端,灯泡10s内消耗5.4J的电能
13.(2021·顺城模拟)如图甲所示,电源电压保持不变,滑动变阻器 R'标有“20Ω 1A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程0~15V,丁丁进行了下面操作:先闭合开关S和S1,断开开关S2,在保障电路元件安全的情况下,将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到a点,灯泡L恰好正常发光,再断开开关S1闭合开关S2,将滑动变阻器的滑片从a点向某一方向移动,直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同,图乙是两次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图象,则下列说法正确的是 ( )
A.电源电压为 6V
B.灯泡L.的额定功率为1.5W
C.再断开开关S1闭合开关S2时,滑片是从a点向左移动的
D.若丁丁重新调节开关和滑片,该电路的最小功率为1.2W
14.(2021·黑山模拟)如图甲所示电路图,闭合开关后,将滑动变阻器R的滑片P从最右端滑动到最左端的过程中,电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。当滑片P在最左端时,小灯泡L正常发光。下列说法正确的是( )
A.电源电压为9V B.小灯泡L的额定功率为3W
C.滑动变阻器的最大值为18Ω D.定值电阻R0的阻值为6Ω
15.(2021·鞍山模拟)如图甲所示的电路,电源电压恒定不变,R0 是定值电阻,闭合开关S、S1,调节滑动变阻器的滑片从最大值滑至a 点时,小灯泡刚好正常发光;此时,断开开关S1,闭合开关S2,继续从a 点向左移动滑片,在保证电路安全的前提下,两个过程电流表示数与电压表示数关系图象如图乙所示。下列说法正确的是:( )
A.电源电压为8 V B.定值电阻R0阻值为10 Ω
C.小灯泡额定功率为1.8 W D.小灯泡的最小电功率为0.6 W
16.(2020·抚顺模拟)如图甲所示的电路,电源电压为6V保持不变。两只滑动变阻器上均标有“1A”的字样,电流表选“0.6A”的接线柱,将两个变阻器的滑片调至最大值,闭合开关S,先将滑片P1由最右端移至最左端,在图乙中绘制出这一过程中电压表V1与电流表示数的关系图象;然后在保证电路安全的前提下保持滑片P1在最左端的位置不变,向左最大范围的移动滑片P2,小灯泡正常发光,在图乙中绘制出这一过程电压表V2与电流表示数的关系图象。下列判断正确的是( )
A.图乙中AB表示的是电压表V1的示数与电流表示数变化关系图象
B.滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω
C.小灯泡的额定功率为3W
D.整个过程中电路消耗的最大功率与最小功率之比为5:1
17.(2020·连山模拟)如图甲所示电路,小灯泡标有“6V”字样,闭合开关S,在不烧坏所有元件的情况下,进行以下三步操作:先将变阻器a调至最左端,再调节变阻器b,直至小灯泡正常发光;再保持b的滑片不动,调节变阻器a的滑片至最大值,此时电流表示数为0.3A;最后将变阻器b调至最大值。将此过程中的电压表V1和V2的示数与电流表A的示数关系绘制了如图乙的图象。则下列说法中正确的是( )
A.小灯泡额定功率为3W
B.电源电压为12V
C.变阻器a的最大阻值为30Ω
D.滑片滑动过程中,电路消耗的最大功率和最小功率之比为5∶2
18.(2020·本溪模拟)如图甲所示,在保障电路元件安全的情况下,先只闭合S、S1,将滑动变阻器的滑片从一端滑动到另一端;然后只闭合 S、S2,再将滑动变阻器的滑片从最大值向另一端滑动,直至小灯泡正常发光,两次电压表和电流表示数关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.R2的最大阻值是 20Ω
C.此电路正常工作的最小功率是1.2W
D.只闭合 S、S2时,R2连入电路的阻值不能小于8Ω
19.(2020·抚顺模拟)如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,从最右端滑至最左端时,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象如图乙。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为18V B.滑动变阻器的最大阻值为15Ω
C.小灯泡的额定功率为6W D.定值电阻R0阻值为6Ω
20.(2020·铁东模拟)如图甲所示电路,小灯泡额定电压为5V,滑动变阻器R1、R2允许通过的最大电流均为1A,电流表量程为0~0.6A,电源电压保持不变。闭合开关S、S1,断开开关S2,R1的滑片从最右端滑到最左端后,保持R1的滑片不动;再闭合开关S、S2,断开开关S1,在保证所有元件安全的情况下,将R2的滑片从最右端向左进行最大范围移动。图乙中是两次移动滑片的过程中电流表和电压表的示数关系图象。下列说法正确的是( )
A.电源电压为9V
B.小灯泡的额定功率为2.5W
C.滑动变阻器R1和R2的最大阻值相等
D.整个过程中小灯泡工作时消耗的最小功率是0.6W
答案解析部分
1.【答案】A,B,C
【解析】【解答】A.由甲图可知,灯泡与滑动变阻器串联,所以电流相同。由乙图中,当电流为0.2A时,电路中电流最小,滑动变阻器阻值最大,所以小灯泡电压为1V,滑动变阻器电压为8V,所以电源电压为9V,A符合题意;
B.由乙图中,当电流为0.2A时,电路中电流最小,滑动变阻器阻值最大,滑动变阻器电压为8V,可知滑动变阻器最大阻值R滑最大=U滑最大I最小=8V0.2A=40Ω
B符合题意;
C.滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置,由乙图可得,电路中电流为0.6A,滑动变阻器电压为2V,所以灯泡电压为7V,则灯泡的额定功率P额=UI=7V×0.6A=4.2W
C符合题意;
D.灯泡的功率最小时,应为灯泡电压、电流最小时,由乙图可知,灯泡最小电压为1V,最小电流为0.2A,所以灯泡的最小功率P最小=U最小I最小=1V×0.2A=0.2W
D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】根据串联电路电压电流特点,结合欧姆定律公式及电功率公式P=UI进行解答。
2.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A.甲图中灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测灯泡的电压,V2测电源电压,滑片P移到阻值最大端,闭合开关S,发现两个电压表的指针偏转角度相同,根据串联电路电压的规律,故可知V1选用小量程,分度值为0.1V,电压示数为1.2V;V2选用大量程,分度值为0.5V,电压表示数为6V,因电源电压不变,故电压表V2的示数始终是6V,A符合题意;
B.移动滑片P(变阻器连入电路的电阻变小),由分压原理,滑动变阻器的电压变小,根据串联电路电压的规律,灯泡的电压变大。已知当小灯泡L正常发光时,其中一个电压表的指针又偏转了13个小格,即增大了ΔU=13×0.1V=1.3V
故灯泡此时的电压即额定电压为UL=1.2V+1.3V=2.5V
小灯泡L的额定功率是PL=UL IL =2.5V×0.5A=1.25W
B符合题意;
C.小灯泡L的额定电流是0.5A,根据串联电路电流的规律,故电路的最大电流为0.5A,则电路中最大功率是P=UIL =6V×0.5A=3W
C不符合题意;
D.当灯泡正常发光时,电路的电流为0.5A,即为最大电流,此时变阻器连入电路的电阻最小,根据串联电路电压的规律,灯正常发光时,变阻器的电压为U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V
由欧姆定律,变阻器连入电路的最小电阻为R滑小=U滑IL=3.5V0.5A=7Ω
由已知条件,变阻器的最大电阻连入电路中,故滑动变阻器电阻变化范围是7Ω~20Ω,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】根据并联电路电压电流特点,结合欧姆定律公式及电功率公式P=UI进行解答。
3.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A.当S1闭合、S2断开时,此时滑动变阻器R2与电阻R1串联,电压表测量滑动变阻器R2的电压,电流表测量串联电路中的电流,当滑动变阻器R2的滑片移到最右端时,此时电路中只有电阻R1工作,由图乙可知,此时电路电流为I1=0.6A,则电源电压等于电阻R1两端的电压,即U电源=U1=I1R1=0.6A×R1……①
当滑动变阻器R2的滑片移到最左端时,此时滑动变阻器R2与电阻R1串联,由图乙可知,此时电路电流为I1'=0.2A,则滑动变阻器R2两端的电压为3V,电源电压等于电阻R1两端的电压和滑动变阻器R2两端之和,即U电源=U1+U2=I1'R1+3V=0.2A×R1+3V……②
由①②解得R1=7.5Ω,U电源=4.5V
A符合题意;
B.当S2闭合、S1断开时,此时滑动变阻器R2与灯泡L串联,滑动变阻器R2的阻值越大,电路电流越小,小灯泡的电功率越小,滑动变阻器R2的阻值越大,R2两端的电压越大,由于电压表的量程为0~3V,所以滑动变阻器R2两端的电压最大为3V,则小灯泡两端的电压为UL=U电源−U2=4.5V−3V=1.5V
图乙中的B图象可知,当小灯泡两端的电压为1.5V时,流过小灯泡的电流为0.4A,则小灯泡的最小功率为PL最小=ULIL=1.5V×0.4A=0.6W
B符合题意;
C.当S2闭合、S1断开时,此时滑动变阻器R2与灯泡L串联,滑动变阻器R2的阻值越小,电路电流越大,小灯泡的额定电压为2.5V,由图乙中的B图象可知,当小灯泡两端的电压为2.5V时,电流为0.5A,此时电路的最大功率为P最大=UL额IL'=2.5V×0.5A=1.25W
C不符合题意;
D.由C可知,滑动变阻器R2的阻值越小,电路电流越大,小灯泡的额定电压为2.5V,则滑动变阻器R2两端的电压为U2最小=U电源−UL额=4.5V−2.5V=2V
串联电路中电流处处相等,所以流过滑动变阻器R2的电流也为0.5A,滑动变阻器R2的最小阻值为R2最小=U2最小I2=2V0.5A=4Ω
由B可知,当S2闭合、S1断开时,此时滑动变阻器R2与灯泡L串联,由于电压表的量程为0~3V,所以滑动变阻器R2两端的电压最大为3V,则小灯泡两端的电压为1.5V,由乙图可知,当小灯泡两端的电压为1.5V时,流过小灯泡的电流为0.4A,串联电路中电流处处相等,所以流过滑动变阻器R2的电流也为0.4A,滑动变阻器R2的最大阻值为R2最大=U2最大I2'=3V0.4A=7.5Ω
所以R2连入电路的阻值范围为4Ω~7.5Ω。D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】根据串并联电路电压电流特点,结合欧姆定律公式及电功率公式P=UI进行解答。
4.【答案】B,C,D
【解析】【解答】AB.由电路图知,S1闭合、S2断开时,三个电阻串联在电路中,电压表V1测R2两端的电压,V2测R2和R两端的总电压。电流表测电路中的电流。滑片由b端向a端移动的过程中,变阻器接入电路的阻值变小,电路的总电阻变小,据欧姆定律知,电路中的电流变大,则R2两端的电压变大,R2两端的电压变大,R两端的电压变小。由图乙知,当电路中的电流最小为0.15A时,V1的示数为1.5V,V2的示数为4.5V。此时变阻器接入电路的阻值最大,变阻器两端的电压U滑=U2-U1=4.5V-1.5V=3V
变阻器的最大阻值Rmax=U滑I1=3V0.15A=20Ω
当变阻器接入电路的阻值为0时,R2两端的电压为3.0V,电路电流为0.3A。据串联电路的特点有U-4.5V=0.15A×R1,U-3V=0.3A×R1
解以上两式得,电源电压及R1的阻值分别为U=6V,R1=10Ω
A不符合题意,B符合题意;
C.R1的最小电功率P1=I12R1=(0.15A)2×10Ω=0.225W
C符合题意;
D.R2的阻值R2=U1I1=1.5V0.15A=10Ω
闭合开关S1、S2,变阻器接入电路的阻值为0时,电路中的电流最大,此时电路中只有R2工作,通电10s整个电路最多产生的热量Q=U2R2t=(6V)210Ω×10s=36J
D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】在串联电路中,各用电器的分压和等于电源电压;利用电压和电流的比值, 计算电阻;根据电流和电阻,可以计算电功率的大小;根据电压、电阻和时间,可以计算电流产生的热量。
5.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A.闭合开关S、S1,滑动变阻器与L2串联,L2正常发光,此时L2两端电压为2.5V,电压表示数为2V,则滑动变阻器两端电压为2V,则电源电压U=U2+U滑=2.5V+2V=4.5V
A符合题意;
B.L2正常发光时的电流I2=P2U2=0.625W2.5V=0.25A
此时滑动变阻器接入电路的最小电阻R小=U滑I2=2V0.25A=8Ω
L2的电阻R2=U2I2=2.5V0.25A=10Ω
当滑动变阻器两端电压为3V时,此时滑动变阻器接入电路的最大电阻R大=U大I=U大(U−U大R2)=3V(4.5V−3V10Ω)=20Ω
则滑动变阻器接入电路的阻值范围为8Ω~20Ω,B符合题意;
C.只闭合开关S,L1、L2与滑动变阻器串联,L1正常发光时的电流I1=P1U1=0.4W2V=0.2A≠I2
因为串联电路电流处处相等,所以L1、L2不可能同时正常发光,C不符合题意;
D.只闭合开关S,当电路电流最大为L1的额定电流0.2A时,电路功率最大,电路消耗电能W=UIt=4.5V×0.2A×10s=9J
电路最多消耗9J的电能,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】根据串联电路电压电流规律及欧姆定律公式,可求出电源电压及滑动变阻器电阻范围,根据电功率公式P=UI可判断 L1、L2是否正常发光;根据公式W=UIt,可求出电路消耗的最大电能。
6.【答案】B,C
【解析】【解答】电路中灯L、R0、R串联,电压表V1测灯L和R0两端的电压,电压表V2测R0和R两端的电压;电流表测串联电路中的电流;
A.将滑动变阻器的滑片P由最右端滑至最左端的过程中,R阻值变小,电路中电流变大,根据串联分压“电阻越大,分压越多”的规律,判定电压表V1示数越变越大,电压表V2的示数越变越小;当滑片P滑到最左端时,R=0,电路中电阻最小,电流最大为I大=0.4A,由图乙可得,此时电压表V1测电源电压,示数为8V,A不符合题意;
B.滑片P在最左端时小灯泡恰好正常发光,此时电路中的电流为0.4A;V2测R0两端电压,由图乙知示数为4V,则灯L两端电压为UL=U-UR0=8V-4V=4V
则灯泡的额定功率为PL额=ULI大=4V×0.4A=1.6W
B符合题意;
CD.小灯泡正常发光时,R0 在1min内消耗的电能W0=U0I0t=4V×0.4A×60s=96J
R0= U0I0 = 4V0.4A =10Ω
滑片P在最右端时电阻最大,此时电路中电流最小为I小=0.2A,则R0两端电压为U'0=I小R0=0.2A×10Ω=2V
电压表V2示数为U2=7V,则滑动变阻器两端的电压为UR=U2-U'0=7V-2V=5V
滑动变阻器的最大阻值为R= URI小 = 5V0.2A =25Ω
C符合题意;D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】在串联电路中,各用电器电压之和等于总电压;根据电压和电流的比值计算电阻;利用电压和电流的乘积计算电功率;利用电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能;利用电压和电流的比值计算电阻。
7.【答案】B,C,D
【解析】【解答】A.第二次只闭合开关S2,灯泡和变阻器串联,电压表V2测量灯泡两端的电压,将滑动变阻器 R 的滑片从最下端滑至最上端时,小灯泡正常发光,此时只有灯泡的简单电路,小灯泡的额定电压是3V,电源电压是3V,此时电路中电阻最小,通过电路的电流最大,由图乙可知,电路中的电流是0.25A,小灯泡的额定功率PL=ULIL=3V×0.25A=0.75W
A不符合题意;
B.第一次只闭合开关S1、S3,变阻器和R0串联,电压表V1测量电源电压,将滑动变阻器 R 的滑片从最下端滑至最上端,只有电阻R0的简单电路,此时电路中电阻最小,通过电路的电流最大,由图乙可知,通过电路的电流是0.3A,定值电阻 R0 的阻值 R0=U0I1=3V0.3A =10Ω
B符合题意;
C.第二次只闭合开关S2,灯泡和变阻器串联,电压表V2测量灯泡两端的电压,将滑动变阻器的滑片从最下端向上滑至中点时,变阻器两端的电压U滑=U-UL1=3V-1.5V=1.5V
由图乙可知,通过变阻器的电流是0.2A,变阻器的最大阻值R=2R中=2× U滑I滑=2×1.5V0.2A =15Ω
C符合题意;
D.由图乙可知,变阻器和R0串联时,变阻器的阻值处于最大时,电路的总电阻最大,通过电路的电流最小,电路的最小功率为P最小= U2R0+R=(3V)210Ω+15Ω =0.36W
D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】利用电压和电流的乘积计算电功率;根据电压和电流的比值计算电阻;利用电压和总电阻计算总功率的大小。
8.【答案】A,C,D
【解析】【解答】由甲图可知,滑动变阻器和灯泡串联,电压表测灯泡L两端的电压,电流表测量电路中的电流。
A.小灯泡L的额定电流为0.6A,由图乙可知灯泡两端的电压是6V,灯泡的额定功率PL=ULIL=6V×0.6A=3.6W
A符合题意;
B.由图丙可知,通过变阻器的电流为0.6A时,变阻器连入电路的电阻为10Ω,变阻器两端的电压U滑=IR滑=0.6A×10Ω=6V
电源电压为U=UL+U滑=6V+6V=12V
B不符合题意;
C.当电流表示数为0.25A时,由图乙可知,灯泡两端的电压是1V,变阻器两端的电压U滑1=U-UL1=12V-1V=11V
由串联电路电流的规律和电功率的公式得到变阻器消耗的电功率P=U滑1I1=11V×0.25A=2.75W
C符合题意;
D.将电压表量程换为0~3V,当电压表的示数为3V时,变阻器连入电路的电阻最小,由图乙可知,通过灯泡的电流为0.5A,由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流为0.5A,变阻器连入电路的最小阻值R滑最小= U−U最大I最大=12V−3V0.5A=18Ω
由图丙可知变阻器连入电路的最大电阻为50Ω,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω~50Ω,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】根据电压和电流的乘积计算电功率;利用电压和电流的比值计算电阻,根据电压表的量程计算滑动变阻器的范围。
9.【答案】A,C
【解析】【解答】B.只闭合开关S、S1,滑动变阻器R1与灯泡L串联,电流表测电路中电流,电压表测滑动变阻器两端的电压,当滑片在a点时,电路的总电阻最小,根据欧姆定律可知,电路中的电流最大,此时电路中的电流为0.5A,滑动变阻器两端的电压为2V,则滑动变阻器接入电路的阻值Ra=UaIa=2V0.5A=4Ω
当滑片在b点时,电路的总电阻最大,根据欧姆定律可知,电路中的电流最小,即电路中的电流为0.25A,滑动变阻器两端的电压为8V,则滑动变阻器的阻值Rb=UbIb=8V0.25A=32Ω
则滑动变阻器的取值范围为4Ω~32Ω,B不符合题意;
A.滑片P从最右端b向左移动到a点,保证电路元件安全,当滑动变阻器连入电路的阻值最小,即滑片在a点时,电路中的电流最大为0.5A,电流表量程为0~0.6A,
Imax=Ia=0.5A3V
则电压表的量程为 0~15V 。
当开关 S 、 S1 均闭合时,滑动变阻器的最大阻值与灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,由图象可知,电路中的最大电流 I′=0.5A ,电压表的示数 U滑=3V 时,因电压表的量程为 0~15V ,电流表的量程为 0~0.6A ,所以,此时灯泡应正常发光,又因灯泡正常发光时功率为 3W ,所以,灯泡正常发光时的电压 UL=PLI′=3W0.5A=6V
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=UL+U滑=6V+3V=9V
B符合题意;
C.保证电路中各元件安全的前提下电路中的最大功率 P大=UI′=9V×0.5A=4.5W
C符合题意;
D.闭合开关S、 S1 ,将滑动变阻器滑片移动最左端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流为 0.3A ,此时灯泡两端的电压 UL′=U−U滑大=9V−7.2V=1.8V
则灯泡 10s 内消耗的电能 WL=UL′It=1.8V×0.3A×10s=5.4J
D符合题意;A.此时灯泡的电阻 RL=UL′I=1.8V0.3A=6Ω
灯泡正常发光时的电阻 RL′=ULI′=6V0.5A=12Ω
所以,灯泡的电阻是变化的,当灯泡的功率为 2W 时灯丝电阻小于 12Ω ,A不符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】 当开关S闭合、S1断开时,滑动变阻器的最大阻值与灯泡串联,电压表测滑片右侧电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电压表的内阻特点判断出滑片移动时接入电路中的电阻不变,根据图乙读出此时电路中的电流,根据欧姆定律求出电压表的最大示数,然后确定电压表的量程;当开关S、S1均闭合时,滑动变阻器的最大阻值与灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,根据图象读出电路中的电流最大时电压表的示数,根据电表的量程确定此时灯泡应正常发光,根据P=UI结合灯泡正常发光时功率求出灯泡正常发光时的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,利用P=UI求出保证电路中各元件安全的前提下电路中的最大功率; 闭合开关S、S1,将滑动变阻器滑片移动最左端时,接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出此时灯泡两端的电压,利用W=UIt求出灯泡10s内消耗的电能,根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻以及灯泡正常发光时的电阻,然后比较得出灯泡的功率为2W时灯丝电阻是否等于12Ω。
13.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A.闭合开关S和S1,灯L和滑动变阻器R'串联,电压表测L两端的电压。滑动变阻器R'接入电路并为最大值时,此时电路中的总电阻为最大值,电路中的电流为最小值,由图乙可知U2=1V,I=0.25A
R'两端电压为 U1=IR′=0.25A×20Ω=5V
电源电压为 U=U1+U2=5V+1V=6V
A选项正确;
B.由图乙可知,两条曲线电压相等时,电路中的电流I=0.3A。滑动变阻器接入电阻为Ra时,电阻R两端的电压为UR=3.75V,电路中的电流为I=0.375A,则电阻R的阻值为 R=UI=3.75V0.375A=10Ω
滑动变阻器接入电阻为Ra时,电阻R两端的电压为UR=3.75V,电路中的电流为I=0.375A,则Ra的阻值为 Ra=UI=6V−3.75V0.375A=6Ω
当R的电流为0.3A时,R两端电压(电阻R的阻值计算见C选项的解析)与灯的额定电压相等 U额=UR=IR=0.3A×10Ω=3V
闭合开关S和S1且电灯L正常发光时,电灯L两端的电压 Ua=U−U额=6V−3V=3V
灯的额定电流 I额=U额Ra=3V6Ω=0.5A
故电灯的额定功率为 P=UI=3V×0.5A=1.5W
B选项正确。
C.闭合开关S和S2,电阻R和滑动变阻器R'串联,电压表测R两端的电压。由图乙可知,两条曲线电压相等时,电路中的电流I=0.3A。电流从从0.375A变为0.3A,故滑动变阻器接入电阻变大,滑片向右运动,C选项错误;
D.由公式 P=U2R 可知,当电路中电阻最大时,电路中消耗的功率最小。所以闭合开关S和S1,滑动变阻器调节到阻值最大时,电路中的消耗的功率最小。最小的功率为 P小=U2R大=(6V)210Ω+20Ω=1.2W
D选项正确。
故答案为:ABD。
【分析】分析电路结构,定值电阻与灯泡并联,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。
14.【答案】A,B,D
【解析】【解答】由电路图知道,R0、R、L串联,电压表V1测L两端的电压,电压表V2测L与R0两端的电压之和,电流表测电路中的电流。
A.当滑片位于最左端时,变阻器R接入电路中的电阻为零,电压表V1测L两端的电压,电压表V2测L与R0两端的电压之和,即电源电压,此时电路的总电阻最小,电路中的电流最大,电压表V2示数最大,由图象知道,电路中的电流最大时,根据上方图线表示电压表V2示数与电流表A示数的关系,下方图线表示电压表V1示数与电流表A示数的关系,此时电路中的最大电流Imax=0.5A,所以电源电压U=9V,A符合题意;
B.由于当滑片位于最左端时,灯泡L刚好正常发光,由图乙知道,其两端的电压UL=6V,电流是0.5A,由由P=UI知道,小灯泡L的额定功率为P=UI=6V×0.5A=3W
B符合题意;
C.当滑片位于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图象知道,电路中的最小电流Imin=0.3A,电压表V2示数为4.8V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,变阻器R两端的电压UR=U-U2=9V-4.8V=4.2V
由I=UR知道,滑动变阻器的最大值为Rmax=ULImin=4.2V0.3A=14Ω
C不符合题意;
D.灯泡L刚好正常发光时,其两端的电压UL=6V,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压U0=U-UL=9V-6V=3V
由I=UR知道,灯泡L正常发光时的电阻RL=ULImax=6V0.5A=12Ω
R0的阻值为R0=U0Imax=3V0.5A=6Ω
D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,灯泡L刚好正常发光,其两端的电压和额定电压相等,根据图像判断出两电压表示数与电流表示数的对应图线,然后读出此时电路中的最大电流、电源电压和灯泡两端的电压,利用串联电路的电压特点求出R0两端的电压,根据电功率公式计算灯泡L正常发光时的额定功率,再根据欧姆定律求出R0的阻值;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,根据图像得出此时电压表V2示数与电流表示数,利用串联电路的电压特点求出R两端的电压,然后根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大值。
15.【答案】A,B,D
【解析】【解答】AB.由图乙可知,电压表的示数分别为6V、4V、2V时,通过的电流依次为0.3A、0.4A、0.6A,由R=UI可知,滑动变阻器接入电路中的电阻依次为20Ω、10Ω、3Ω,由题意可知,两次移动滑片的顺序是从最大值滑至a点、然后从a点继续向左移动,即接入电路中的电阻依次减小,所以,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,当闭合开关S、S2时,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,则滑片位于a点时,电压表的示数为4V,电路中的电流0.4A,串联电路中总电压等于各分电压之和,可知R0两端的电压变化量等于变阻器两端的电压变化量,ΔU0=4V-2V=2V
由串联电路电流的规律和欧姆定律可知R0的阻值R0=ΔU0ΔI0=2V0.6A−0.4A=10Ω
电源的电压U=Ua+IaR0=4V+0.4A×10Ω=8V
AB符合题意;
C.闭合开关S、S1,R与L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,滑片位于a点时,小灯泡刚好正常发光,此时电压表的示数为4V,电路中的电流0.4A,此时灯泡两端的电压UL=U-Ua1=8V-4V=4V
则灯泡的额定功率PL=ULIa=4V×0.4A=1.6W
C不符合题意;
D.因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω,由图可知变阻器两端的电压是6V,通过电路的电流是0.3A,此时灯泡的功率最小,灯泡的最小功率P最小=U最小I最小=(8V-6V)×0.3A=0.6W
D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】根据电压和电流的比值,计算电阻大小;根据串联电路分压规律,结合用电器的电压计算总电压;根据电压和电流的乘积,计算电功率的大小。
16.【答案】B,D
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1、R2、L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)将两个变阻器的滑片调至最大值,闭合开关S,先将滑片P1由最右端移至最左端的过程中,
当P1位于最左端时,R1接入电路中的电阻为零,此时电压表V1的示数为零,
然后在保证电路安全的前提下保持滑片P1在最左端的位置不变(R1接入电路的阻值为0),向左最大范围的移动滑片P2,则R2接入电路的阻值不可能为0,此时小灯泡正常发光,说明电压表V2的示数不可能为零,
所以,根据图乙可知,CD表示电压表V1的示数与电流表示数变化关系图象,AB表示电压表V2的示数与电流表示数变化关系图象,A不符合题意;(2)由图甲可知,当P1位于左端、P2位于右端时,R2接入电路的阻值最大,由串联分压的规律可知,电压表V2的示数最大,
由图乙可知,此时R2两端的电压U2=3V,通过的电流I=0.3A,
由I= UR 可得,滑动变阻器R2的最大阻值:R2= U2I = 3V0.3A =10Ω,B符合题意;(3)当小灯泡正常发光时电路中的电流最大,
由图乙可知,电路中的最大电流I大=0.5A,此时R2两端的电压U2′=1V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡的正常发光时的电压:UL=U﹣U2′=6V﹣1V=5V,
则小灯泡的额定功率:PL=ULI大=5V×0.5A=2.5W,C不符合题意;(4)当两个滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.1A,
整个过程中电路消耗的最大功率与最小功率之比为P大:P小=UI大:UI小=I大:I小=0.5A:0.1A=5:1,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】根据滑动变阻器移动的最大阻值,分析电压表的变化情况,判断图像,利用电压和对应电流的比值计算电阻的大小,根据对应和电流计算电功率,利用最大电流和最小电流,结合电源电压计算电功率的比值。
17.【答案】A,B,D
【解析】【解答】由电路图可知,小灯泡与滑动变阻器a、滑动变阻器b串联,电压表V1测滑动变阻器a和滑动变阻器b两端的电压之和,电压表V2测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.将变阻器a调至最左端,再调节变阻器b,直至小灯泡正常发光时,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流是0.5A,电压表V1的示数Ub=6V
电压表V2的示数UL=6V
则小灯泡的额定功率PL=ULI大=6V×0.5A=3W
A符合题意;
B.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=Ub+UL=6V+6V=12V
此时变阻器b接入电路中的电阻Rb= UbI大=6V0.5A =12Ω
B符合题意;
C.保持b的滑片不动,调节变阻器a的滑片至最大值,此时电流表示数为0.3A,由串联电路的分压特点可知,电压表V1的示数变大,由图乙可知,电压表V1的示数U1=9V
此时两变阻器的总电阻R1= U1I=9V0.3A =30Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,变阻器a的最大阻值Ra大=R1-Rb=30Ω-12Ω=18Ω
C不符合题意;
D.当变阻器a和变阻器b调至最大时,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小,由图乙可知,电路中的最小电流是0.2A,当灯泡正常发光时,电路中的电流最大,电路消耗的功率最大,则滑片滑动过程中,电路消耗的最大功率和最小功率之比 P大P小=UI大UI小=I大I小=0.5A0.2A=52
D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】在串联电路中,利用灯泡的电压和最大电流计算电功率,利用电压和电流的比值计算电阻大小,当电路中电阻最大电流最小时,电路的总功率最小。
18.【答案】A,B,C
【解析】【解答】只闭合S、S1, R1 、 R2 串联,电压表测 R1 两端的电压,电流表测整个电路的电流。
A.当滑片位于最小值端时,电路中只有 R1 接入电路,此时电压表为6V,即电源电压为6V,A符合题意;
B.由乙图知,当滑片位于最大值端时,电压表示数为2V,电流表的示数为0.2A,则有 U=2V+I1R2=2V+0.2R2
解得 R2=20Ω
B符合题意;
C.只闭合 S、S2时, R2 与灯串联,电压表测灯两端的电压,此时电路中的最小电流为0.2A,只闭合S、S1时,电路中的最小电流也为0.2A,故此电路正常工作的最小功率为 Pmin=UImin=6V×0.2A=1.2W
C符合题意;
D.由图乙知,当灯正常发光时,灯两端的电压为4V,通过灯的电流为0.3A,根据串联电路分压的特点知 UR2=U−UL=6V−4V=2V
则滑动变阻器接入电路的阻值为 R2min=UR2I2=2V0.3A≈8.3Ω
D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】利用电压表和电源连接时测量电源电压,根据电压和电流的杯总决赛电阻,利用电压和电流的乘积计算电功率。
19.【答案】C,D
【解析】【解答】解:由电路图可知,灯泡L、定值电阻R0和滑动变阻器R串联,电压表V1测L与R两端的电压之和,电压表V2测R0和灯泡L两端的总电压,电流表测电路中的电流。(1)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,电压表V2测电源电压;
由图乙可知,电路中的最大电流I大=1.0A,电压表V1的示数U1=6V,电压表V2的示数为12V,即电源的电压U=12V,A不符合题意;(2)灯泡的额定功率:PL=ULI大=6V×1.0A=6W,C符合题意;(3)当滑动变阻器接入电路阻值为零时,电压表V1测量灯泡两端电压,即UL=U1=6V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以定值电阻两端电压:U0=U﹣UL=12V﹣6V=6V,
由I= UR 可得,定值电阻R0阻值:R0= U0I = 6V1.0A =6Ω,D符合题意;(4)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,
由图象可知,电路中的最小电流I小=0.5A,电压表V1的示数UV2=4V,
此时滑动变阻器两端的电压:UR=U﹣UV1=12V﹣4V=8V,
由I= UR 可得,滑动变阻器的最大阻值:R= URI小 = 8V0.5A =16Ω,B不符合题意。
故答案为:CD。
【分析】根据电压和电流的比值计算电阻,利用电压和电流的常见计算电功率,计算时,要结合电路的连接方式。
20.【答案】B,D
【解析】【解答】解:(1)闭合开关S、S1,断开开关S2,灯泡与滑动变阻器R1串联,由于电压表接在滑片上,所以变阻器R1始终以最大阻值连入电路,则R1的滑片从最右端滑到最左端过程中,电路中总电阻不变,通过的电流不变,由图知此时电路中电流I=0.5A,
当变阻器R1的滑片移动到最左端时,电压表测整个变阻器R1的电压,且此时电压表的示数最大,由图知此时R1的电压为6V,
由欧姆定律可得变阻器R1的最大阻值:R1大= U1大I = 6V0.5A =12Ω;
闭合开关S、S2,断开开关S1时,灯泡与滑动变阻器R2串联,电压表测量R2两端的电压,在保证所有元件安全的情况下,将R2的滑片从最右端向左进行最大范围移动;
灯与变阻器R2、电流表串联,通过的电流相等,由图象可知最大电流为0.5A,而0.5A<0.6A<1A,故可知灯的额定电流为0.5A;
已知小灯泡额定电压为5V,则小灯泡的额定功率:PL=U额I额=5V×0.5A=2.5W;B符合题意;
由图象可知,电压表示数为6V,即变阻器R2的电压为6V,此时灯泡正常发光,
则由串联电路电压的规律,电源电压:U=UL+U2=5V+6V=11V,A不符合题意;(2)灯泡与滑动变阻器R2串联时,滑片在最右端时,变阻器R2接入的阻值最大,其分得的电压最大,电流最小,由图象可知变阻器R2的最大电压为9V,最小电流为0.3A,
则根据欧姆定律可得变阻器R2的最大阻值:R2大= U2大I小 = 9V0.3A =30Ω,而R1的最大阻值为12Ω,
故R2>R1,C不符合题意;(3)通过灯的电流最小时,消耗的功率最小,由图象可知此时最小电流为0.3A,变阻器的电压为9V,
由串联电路电压的规律,则此时灯的电压为:UL小=U﹣U2大=11V﹣9V=2V,
则小灯泡消耗的最小功率:PL小=UL小I小=2V×0.3A=0.6W,D符合题意。
故答案为:BD
【分析】利用电压和电流的比值计算电阻,利用最大的电流和电压的乘积计算电功率,结合串联分压计算电源电压,根据电压和最小电流计算最大电阻,利用最小分压和电流计算最小电功率。
相关试卷
这是一份人教版物理中考二轮复习电功率专题专练(含解析),共12页。试卷主要包含了5 V”字样, 【答案】等内容,欢迎下载使用。
这是一份人教版中考物理二轮复习专题专练——电功率的范围值(困难)(3)附解析,共27页。试卷主要包含了多选题等内容,欢迎下载使用。
这是一份人教版中考物理二轮复习专题专练——电功率的范围值(简单)(2)附解析,共25页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,计算题等内容,欢迎下载使用。