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第第頁(yè)壓軸題09含滑動(dòng)變阻器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題綜合近幾年中考對(duì)于電磁學(xué)的考察形式,動(dòng)態(tài)電路分析是初中物理電學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容。動(dòng)態(tài)電路分析只涉及到串并聯(lián)電路(電源電壓保持不變)。所謂動(dòng)態(tài)電路是指對(duì)一個(gè)通常含有電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電流和電壓表等電器元件的電路,通過(guò)改變變阻器接入電路的阻值或開關(guān)的通斷等形式來(lái)改變電路的連接方式,進(jìn)而改變電路中的總電阻、電流、電壓的大小。中考物理中,動(dòng)態(tài)電路分析主要以選擇題和計(jì)算題形式出現(xiàn)。主要分為三種類型:滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中電學(xué)物理量的變化;開關(guān)的斷開或閉合引起電路中電學(xué)物理量的變化;(3)其他電學(xué)量發(fā)生變化或客觀因素引起電路中電學(xué)物理量的變化。具體來(lái)說(shuō),就是要弄清電阻之間是串聯(lián)還是并聯(lián)或兩者皆有;所給的電表是測(cè)量干路的電流(或電壓)還是支路中的電流(或電壓)等。解答此類問(wèn)題需要注意一下問(wèn)題:1.電流表的電阻非常小,在電路中相當(dāng)于導(dǎo)線,可看作短路。2.電壓表的電阻非常大,在電路中相當(dāng)于斷路(開路),即在分析此類問(wèn)題時(shí)可先將電壓表放在一邊,暫不考慮。3.基本思想:明確電路中的變量和不變量,首先確定不變的物理量(如電源的電壓、各定值電阻,小燈泡的電阻以及小燈泡的額定電壓和額定功率),然后根據(jù)相關(guān)的規(guī)律去分析其它量的變化。4.解題思路:總體遵循“先局部-再整體-再局部”的思路,具體說(shuō)來(lái):①由某個(gè)電阻或開頭的變化分析總電阻的變化(局部);②根據(jù)歐姆定律,由總電阻的變化分析總電流的變化(整體);③由總電流的變化,根據(jù)歐姆定律和電路和串、并聯(lián)規(guī)律分析各支路的電壓、電流的變化(局部)?;瑒?dòng)變阻器阻值變化的動(dòng)態(tài)分析此類問(wèn)題是電路中滑動(dòng)變阻器動(dòng)端(滑片)移動(dòng),引起變阻器阻值變化,進(jìn)而電路中電壓或電流發(fā)生變化。解答此類問(wèn)題一定要看清變阻器端移動(dòng)會(huì)引起變阻器阻值增大還是減小,然后再分居阻值變化,利用所學(xué)知識(shí)分析其他物理量變化。一、單選題1.(2023春·湖北武漢·九年級(jí)校聯(lián)考階段練習(xí))如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合開關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.電流表A示數(shù)變大,電壓表V2示數(shù)變大B.電壓表V1示數(shù)與電壓表V2示數(shù)可能相同C.電流表A示數(shù)變大,電壓表V1示數(shù)變小D.電壓表V2示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值變大【答案】B【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表V1測(cè)R1兩端的電壓,電壓表V2測(cè)電源兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流;電壓表V2測(cè)電源兩端的電壓,其示數(shù)保持不變;當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小,電路中的總電阻變小,由可知電路中的電流變大,電流表示數(shù)變大;根據(jù)U=IR可知,R1兩端的電壓變大,電壓表V1的示數(shù)將變大;當(dāng)R2接入電路的電阻為0時(shí),兩個(gè)電壓表測(cè)量的是電源電壓,示數(shù)相同;電壓表V2示數(shù)不變,電流表A示數(shù)變大,則電壓表V2示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值變小,故ACD錯(cuò)誤、B正確。故選B。2.(2023·廣東深圳·統(tǒng)考一模)如圖甲所示的電路,電源電壓保持不變,R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片P從一端至另一端,滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與電流關(guān)系如圖乙所示。則()A.滑動(dòng)變阻器的最大阻值是10ΩB.圖乙中C點(diǎn)為滑片P在滑動(dòng)變阻器最右端C.電源電壓為8VD.電路消耗的最大電功率為14.4W【答案】D【解析】A.由圖甲可知該電路為R和R0的串聯(lián)電路,電流表測(cè)電路中的電流,電壓表測(cè)R兩端的電壓;當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入的阻值最大時(shí),電路總電阻最大,由歐姆定律可知電路中的電流最小,由圖乙可知,電路中的電流最小為I1=0.4A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的功率為P1=3.2W,由P=I2R可知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為故A不符合題意;B.由圖乙可知C點(diǎn)時(shí)電路中的電流最大,由歐姆定律可知,此時(shí)電路中的總電阻最小,由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)最小,由圖甲可知,滑片P應(yīng)在滑動(dòng)變阻器最左端,故B不符合題意;C.當(dāng)電路中的電流為0.4A時(shí),由歐姆定律可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U1=I1R=0.4A×20Ω=8V由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源電壓為U=U0+U1=I1R0+U1=0.4A×R0+8V①由圖乙可知,當(dāng)電路中的電流為I2=0.6A時(shí),滑動(dòng)變阻器的功率為P2=3.6W,由P=UI可知此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源電壓為U=U0′+U2=I2R0+U2=0.6A×R0+6V②聯(lián)立①②解得R0=10Ω,U=12V故C不符合題意;D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0Ω時(shí),電路中只有R0,此時(shí)電路總功率最大,則電路最大總功率為故D符合題意。故選D。3.(2023·江蘇泰州·統(tǒng)考一模)如圖甲所示,閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端滑至燈泡L正常發(fā)光的位置,在此過(guò)程中,電流表示數(shù)與兩只電壓示數(shù)的關(guān)系如圖乙所示,如下說(shuō)法錯(cuò)誤的是:()A.燈泡的額定電壓是9V B.燈泡的額定功率是5.6WC.滑動(dòng)變阻器的最大阻值是45Ω D.電路的最大功率為8W【答案】A【解析】由圖甲可知,燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路,電壓表V1測(cè)量燈泡兩端的電壓,電壓表V2測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)量電路中的電流。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端滑至燈泡L正常發(fā)光的位置時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知電路中的總電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變小,根據(jù)U=IR可知燈泡兩端的電壓變大,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小,所以圖乙中電流隨電壓的增大而減小的圖像是電流表示數(shù)與電壓表V2示數(shù)之間的關(guān)系圖像,電流隨電壓的增大而增大的圖像是電流表示數(shù)與電壓表V1示數(shù)之間的關(guān)系圖像。當(dāng)滑片P在最右端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大,根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流最小,由圖乙可知電路中的最小電流為0.2A,此時(shí)電壓表V2的示數(shù)為9V,電壓表V1的示數(shù)為1V,電源電壓U=UV1+UV2=lV+9V=10V滑動(dòng)變阻器的最大阻值由圖乙可知,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),電路中的電流為0.8A,此時(shí)電壓表V2的示數(shù)為3V,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓U額=U-U潛=10V-3V=7V燈泡的額定功率P額=U額I額=7V×0.8A=5.6W此時(shí)電路的總功率最大故BCD正確,A錯(cuò)誤。故選A。4.(2023·安徽合肥·統(tǒng)考一模)如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片向右緩慢移動(dòng),下列分析判斷正確的是()A.電流表A1和電流表A2示數(shù)均不變B.電壓表與電流表A1的示數(shù)乘積變大C.電流表A1示數(shù)不變,電流表A2示數(shù)減小D.電壓表與電流表A2的示數(shù)之比保持不變【答案】D【解析】AC.由圖可知,電阻R1和變阻器R2并聯(lián),電流表A1測(cè)量干路中的電流,電流表A2測(cè)量通過(guò)R1的電流,將滑動(dòng)變阻器的滑片向右緩慢移動(dòng),變阻器連入電路的電阻變大,由可知通過(guò)變阻器的電流變小,由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知通過(guò)R1的電流不變,即電流表A2的示數(shù)不變,由并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)可知干路中的電流變小,即電流表A1的示數(shù)變小,故AC錯(cuò)誤;B.電壓表測(cè)量電源電壓,將滑動(dòng)變阻器的滑片向右緩慢移動(dòng),電壓表的示數(shù)不變,電流表A1的示數(shù)變小,電壓表與電流表A1的示數(shù)乘積變小,故B錯(cuò)誤;D.將滑動(dòng)變阻器的滑片向右緩慢移動(dòng),電壓表的示數(shù)不變,電流表A2的示數(shù)不變,電壓表與電流表A2的示數(shù)之比保持不變,故D正確。故選D。5.(2023·遼寧大連·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))如圖所示,電源電壓不變,閉合開關(guān)S1和S2,電流表和電壓表均有示數(shù),再斷開開關(guān)S2,下列說(shuō)法正確的是()A.A表的示數(shù)變大B.R3的實(shí)際電功率變小C.V1表的示數(shù)保持不變D.V2表與A表的示數(shù)之比變大【答案】BD【解析】閉合開關(guān)S1和S2時(shí),電路為R1、R3串聯(lián),R2短路,電壓表V1、V2測(cè)R1兩端電壓,電流表電路電流;當(dāng)再斷開開關(guān)S2電路為R1、R2、R3串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律,總電阻變大,因此電路中電流變小,電壓表V1測(cè)R1兩端電壓,V2測(cè)R1、R2兩端電壓。A.因?yàn)殚_關(guān)S2斷開后,電路中電阻變大,因此電路中電流會(huì)變小,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)可知,R3阻值不變,電流變小,因此實(shí)際電功率會(huì)變小,故B正確;C.V1始終測(cè)R1兩端電壓,根據(jù)可知,R1電阻不變,電流變小,因此V1的示數(shù)變小,故C錯(cuò)誤;D.S2閉合時(shí),電壓表始終V2只測(cè)R1兩端電壓,與電流表之比均為R1的電阻,當(dāng)S2斷開,V2測(cè)R1、R2兩端電壓,此時(shí)與電流表之比均為R1、R2的電阻之和,故D正確。故選BD。6.(2022秋·湖南常德·九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖所示電路中,電源電壓保持不變,當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),電表的示數(shù)變化情況是()A.電流表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)不變 B.電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)增大C.電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)增大 D.電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)不變【答案】A【解析】因電壓表測(cè)的是電源的電壓,所以無(wú)論滑動(dòng)變阻器怎樣滑動(dòng),電壓表的示數(shù)不變;因滑動(dòng)變阻器和定值電阻是并聯(lián)的,定值電阻的兩端電壓等于電源電壓,阻值不變,所以通過(guò)定值電阻的電流也不變,即電流表示數(shù)不變;故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。7.(2023·安徽合肥·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))如圖所示電路,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從右端向左移動(dòng)的過(guò)程中、下列說(shuō)法正確的是()A.電流表A1示數(shù)不變,電流表A2示數(shù)變大B.電流表A1示數(shù)變小,電壓表V示數(shù)不變C.電壓表V示數(shù)與電流表A2示數(shù)的比值變大D.電流表A2示數(shù)變大,電壓表V示數(shù)不變,燈泡變亮【答案】A【解析】由圖可得,滑動(dòng)變阻器與燈泡并聯(lián),電流表A1測(cè)燈泡所在支路電流,電流表A2測(cè)干路電流,電壓表測(cè)電源電壓,并聯(lián)電路中各用電器工作互不影響。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從右端向左移動(dòng)的過(guò)程中,燈泡的亮度不變,電流表A1示數(shù)不變;電源電壓不變,故電壓表V示數(shù)不變;滑動(dòng)變阻器電阻變小,電壓不變,由歐姆定律可得,通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流變大,由并聯(lián)電路電流規(guī)律可得,干路電流也變大,即電流表A2示數(shù)變大,電壓表V示數(shù)與電流表A2示數(shù)的比值變小,故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。8.(2023·重慶·西南大學(xué)附中??家荒#┕こ處熜×譃樯鷳B(tài)農(nóng)場(chǎng)設(shè)計(jì)了水箱水量顯示器,電源電壓保持不變,R0為定值電阻,其工作原理如圖所示。閉合開關(guān)S,當(dāng)水量減少,滑動(dòng)變阻器R的滑片P會(huì)上移,下列分析正確的是()A.選擇電壓表作電表顯示,水量減少時(shí),則電表示數(shù)變大B.選擇電壓表作電表顯示,水量減少時(shí),則總電阻會(huì)變大C.選擇電流表作電表顯示,電路總功率減小,則水量增大D.選擇電流表作電表顯示,R0消耗功率增大,則水量增大【答案】D【解析】AB.閉合開關(guān)S,電路中R和R0串聯(lián)接入電路,電表并聯(lián)在R的上半部分,若為電壓表,水量減少時(shí),滑動(dòng)變阻器R的滑片P上移,與電壓表并聯(lián)部分的電阻變小,電壓表示數(shù)變小,但并沒(méi)有改變接入電路的電阻大小,所以電路總電阻不變,故AB錯(cuò)誤;C.若電表為電流表,則R的上半部分被短路,R0和R的下半部分串聯(lián)接入電路,電流表測(cè)該部分電路電流,水量增大時(shí),滑動(dòng)變阻器R的滑片P下移,接入電路的有效電阻變小,電路總電阻變小,電源電壓不變,由可知,電路電流變大。由可知,電路總功率變大,即電路總功率增大,則水量增大,故C錯(cuò)誤;D.由以上分析可知,若電表為電流表,水量增大時(shí),電路電流變大,由可知,R0的功率變大,即R0消耗功率增大,則說(shuō)明水量增大,故D正確。故選D。9.(2023秋·山東菏澤·九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖所示電路,電源電壓保持不變,閉合開關(guān),當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí),下列判斷正確的是()A.安培表A示數(shù)變小,伏特表V1示數(shù)變大,伏特表V2示數(shù)變小B.安培表A示數(shù)變小,伏特表V1示數(shù)變小,伏特表V2示數(shù)變大C.安培表A示數(shù)變大,伏特表V1示數(shù)變大,伏特表V2示數(shù)變小D.安培表A示數(shù)變大,伏特表V1示數(shù)變小,伏特表V2示數(shù)變大【答案】A【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電壓表V1測(cè)R2兩端的電壓,電壓表V2測(cè)R1兩端的電壓。當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí),接入電路中的電阻變大,電路中的總電阻變大,由可知,電路中的電流變小,即電流表的示數(shù)變??;由U=IR可知,R1兩端的電壓變小,即電壓表V2示數(shù)變?。灰虼?lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,R2兩端的電壓變大,即電壓表V1示數(shù)變大,故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。10.(2023春·山東德州·九年級(jí)校考階段練習(xí))如圖甲所示的電路中,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器。電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S后,滑片P從a端移動(dòng)到b端的過(guò)程中,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系圖象如圖乙所示。下列判斷錯(cuò)誤的是()A.R1的電阻為5ΩB.R2的最大電阻為10ΩC.電路消耗的最大功率為1.8WD.R2消耗的最大功率為0.4W【答案】D【解析】由電路圖可知,閉合開關(guān)S后,R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。AB.當(dāng)滑片位于a端時(shí),變阻器接入電路中的電阻為零,電路的總電阻最小,電路中的電流最大,由圖乙可知,電路中的最大電流I大=0.6A,由可得,電源的電壓﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①當(dāng)滑片位于b端時(shí),變阻器接入電路中的電阻最大,電路的總電阻最大,電路中的電流最小,由圖乙可知,電路中的最小電流I?。?.2A,電壓表的示數(shù)U2=2V,則滑動(dòng)變阻器的最大阻值因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電源的電壓﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得:R1=5Ω,U=3V,AB正確,故AB不符合題意;C.當(dāng)電路中的電流最大時(shí),電路消耗的總功率最大,則C正確,故C不符合題意;D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為R時(shí),電路中的電流滑動(dòng)變阻器消耗的電功率當(dāng)R=R1=5Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大,則D錯(cuò)誤,故D符合題意。故選D。11.(2023·安徽滁州·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí),下列判斷正確的是()A.電流表A1示數(shù)變大,電壓表V示數(shù)變小B.電流表A2示數(shù)變小,電壓表V示數(shù)變大C.電壓表V示數(shù)與電流表A1示數(shù)比值變大D.電壓表V示數(shù)與電流表A2示數(shù)比值變小【答案】D【解析】由電路圖可知,R1與R2并聯(lián),電流表A1測(cè)R1支路的電流,電流表A2測(cè)干路電流,電壓表測(cè)電源兩端的電壓;AB.電源電壓保持不變,電壓表測(cè)電源兩端的電壓,所以滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)時(shí)電壓表V的示數(shù)不變,故AB錯(cuò)誤;C.電流表A1測(cè)R1支路的電流,電壓表V示數(shù)與電流表A1示數(shù)比值為R1,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,并不改變另一條支路的電阻,故C錯(cuò)誤;D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),R2變小,由可得,通過(guò)R2的電流變大;R1與R2并聯(lián),通過(guò)R1的電流不變,即電流表A1示數(shù)不變,所以干路電流變大,即電流表A2的示數(shù)變大;電壓表V示數(shù)不變,電流表A2示數(shù)變大,所以電壓表V示數(shù)與電流表A2示數(shù)比值變小。故D正確。故選D。12.(2023·湖北武漢·校考模擬預(yù)測(cè))如圖所示,電源電壓U保持不變,滑動(dòng)變阻器R0的最大電阻是50Ω。當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2和S3斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端時(shí),電壓表示數(shù)是U1,R1的功率P1=0.9W;當(dāng)開關(guān)S2閉合、S1和S3斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí),電壓表示數(shù)是;當(dāng)開關(guān)S1、S2和S3都閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí),R1的功率是P'1=36P1;已知R2∶R3=3∶1,U1∶U'1=3∶2,下列結(jié)論正確的是()A.電源電壓是12V B.電流表的最大示數(shù)是2.1AC.R1∶R2=6∶1 D.U1∶U=1∶9【答案】B【解析】D.當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2和S3斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端時(shí),此時(shí)滑動(dòng)變阻器R0接入電路的阻值最大,定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R0串聯(lián)接入電路,電流表測(cè)量電路中的電流,電壓表測(cè)量R1兩端的電壓,等效電路如圖1此時(shí)電壓表的示數(shù)為U1,R1的功率①當(dāng)開關(guān)S2閉合、S1和S3斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端,此時(shí)滑動(dòng)變阻器R0接入電路的阻值為0,定值電阻R1、R2、R3串聯(lián)接入電路,電壓表測(cè)量R1兩端的電壓,等效電路如圖2此時(shí)電壓表的示數(shù)為,當(dāng)開關(guān)S1、S2和S3都閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí),此時(shí)滑動(dòng)變阻器R0接入電路的阻值為0,定值電阻R1、R2、R3并聯(lián)接入電路,電流表測(cè)量通過(guò)R1、R2的電流,電壓表測(cè)量R1兩端的電壓,也是電源電壓,等效電路如圖3此時(shí)電壓表的示數(shù)為U,即電源電壓為U,R1的功率②聯(lián)立①②解得即U1∶U=1∶6③故D錯(cuò)誤;A.由圖1可知,R0兩端的電壓根據(jù)串聯(lián)電壓分壓規(guī)律可得即解得把R1=10Ω代入①式解得把U1=3V代入③式解得電源電壓U=18V,故A錯(cuò)誤;C.由于又U1=3V,解得所以R2、R3兩端的總電壓根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可得即解得④又代入④式解得,所以故C錯(cuò)誤;B.當(dāng)開關(guān)S1、S2和S3都閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí),電流表測(cè)量通過(guò)R1、R2的電流,電流表的示數(shù)最大,此時(shí)R1、R2兩端的電壓通過(guò)R1的電流通過(guò)R2的電流通過(guò)R1、R2的總電流即電流表的最大示數(shù)是2.1A,故B正確。故選B。二、多選題13.(2022秋·湖南衡陽(yáng)·九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān),在保證電路元件安全的前提下,向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片。在移動(dòng)滑片的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)變大B.電流表的示數(shù)變大,電壓表的示數(shù)變小C.電壓表與電流表示數(shù)的比值變小D.電壓表與電流表示數(shù)的比值變大【答案】BC【解析】AB.將滑動(dòng)變阻器的滑片P從右向左滑動(dòng)的過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,電路的總電阻變小。根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大。根據(jù)可知,R1兩端的電壓變大,根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小,即電壓表的示數(shù)變小,故A錯(cuò)誤,B正確。CD.根據(jù)可知,電壓表V的示數(shù)與電流表A的示數(shù)之比等于滑動(dòng)變阻器的阻值,由于滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,所以電壓表V的示數(shù)與電流表A的示數(shù)之比變小,故C正確,D錯(cuò)誤。故選BC。14.(2023·遼寧本溪·??寄M預(yù)測(cè))如圖甲所示,電源電壓為5V,電流表量程為00.6A,電壓表量程為015V。在保證所有元件安全的情況下,只閉合開關(guān)S、S1,最大范圍移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,繪制出電流表示數(shù)與電壓表示數(shù)關(guān)系的圖象,如圖乙所示。只閉合開關(guān)S、S2,最大范圍移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,繪制出電壓表示數(shù)與滑動(dòng)變阻器R2接入電路中阻值關(guān)系的圖象,如圖丙所示。下列判斷正確的是()A.滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為20ΩB.燈泡的額定功率為1.5WC.以上兩種情況,電路最大功率為2.5WD.只閉合開關(guān)S、S2,燈泡正常發(fā)光時(shí)R2連入電路的阻值是10Ω【答案】ABC【解析】A.只閉合開關(guān)S、S1,燈泡與滑動(dòng)變阻器R1串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最大,由圖乙可知,滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓為U1大=4V,通過(guò)的最小電流為I1?。?.2A,由歐姆定律可知,滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值故A正確;B.只閉合開關(guān)S、S1,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),電路中的電流最大,由圖乙可知此時(shí)電路中電流為I1大=0.5A,即燈泡的額定電流為I額=I1大=0.5A只閉合開關(guān)S、S2,燈泡與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流最大,由歐姆定律可知,此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2接入電路的電阻最小,由串聯(lián)電路的分壓原理可知,滑動(dòng)變阻器R2兩端電壓最小,由圖丙可知此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓為U2=2V,由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,燈泡額定的電壓U額=U﹣U2=5V﹣2V=3V所以燈泡的額定功率P額=U額I額=3V×0.5A=1.5W故B正確;C.由P=UI可知,電源電壓一定時(shí),電路中的電流最大時(shí),電路的電功率最大,由題意可知,兩次電路中燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流最大,因此兩次電路中的最大電流都等于燈泡的額定電流,所以兩次電路消耗的最大功率P=UI額=5V×0.5A=2.5W故C正確;D.只閉合開關(guān)S、S2,燈泡正常發(fā)光時(shí),由圖丙可知此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓為U2=2V,通過(guò)R2的電流I2=I1大=0.5A由歐姆定律可知,R2的接入電阻故D錯(cuò)誤。故選ABC。15.(2023秋·遼寧大連·九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖所示是小明設(shè)計(jì)的溫度測(cè)量?jī)x的電路,電源電壓不變,R1是阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻,R2是滑動(dòng)變阻器,下列說(shuō)法正確的是()A.若R1周圍環(huán)境溫度不變時(shí),R2滑片向左滑動(dòng),電壓表V1示數(shù)變小B.若R1周圍環(huán)境溫度降低時(shí),R2滑片位置不動(dòng),電流表A示數(shù)變大C.若R1周圍環(huán)境溫度降低時(shí),R2滑片位置不動(dòng),電壓表V1示數(shù)不變D.若R1周圍環(huán)境溫度升高時(shí),R2滑片位置不動(dòng),電壓表V2示數(shù)減小【答案】AD【解析】A.由圖可知,兩電阻串聯(lián),電壓表V1測(cè)R1的電壓,電壓表V2測(cè)R2的電壓,電流表測(cè)電路的電流;若R1周圍環(huán)境溫度不變時(shí),R1的阻值不變,R2滑片向左滑動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小,分壓減少,電壓表V1示數(shù)變小,故A正確;B.若R1周圍環(huán)境溫度降低時(shí),R1的阻值變大,R2滑片位置不動(dòng),電路的總電阻變大,由知電路中的電流變小,電流表A示數(shù)變小,故B錯(cuò)誤;C.若R1周圍環(huán)境溫度降低時(shí),R1的阻值變大,R2滑片位置不動(dòng),R1分壓變大,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知R2兩端的電壓變小,電壓表V1示數(shù)變小,故C錯(cuò)誤;D.若R1周圍環(huán)境溫度升高時(shí),R1的阻值變小,R2滑片位置不動(dòng),R1分壓變小,電壓表V2示數(shù)減小,故D正確。故選AD。16.(2023·河南新鄉(xiāng)·??家荒#┤鐖D甲所示,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器(允許通過(guò)的最大電流為5A)。圖乙反映了開關(guān)由斷開到閉合,在移動(dòng)滑片的過(guò)程中,通過(guò)R2的電流和它兩端電壓之間的關(guān)系;圖丙反映了滑動(dòng)變阻器R2消耗的功率與電流之間的關(guān)系,則()A.電源電壓為45VB.R1的阻值為5ΩC.滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍是4~45ΩD.當(dāng)R2的功率為120W時(shí),電路消耗的總功率為200W【答案】BD【解析】AB.由圖乙所示圖像可知,I=1A時(shí),U2=45V,I′=5A時(shí),U2′=25V,設(shè)電源電壓是U,由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知電源電壓U=U2+IR1代入數(shù)據(jù)有U=45V+1A×R1U=25V+5A×R1解得:U=50V,R1=5Ω;故A錯(cuò)誤,B正確;CD.由圖乙所示圖像可知:I′=5A時(shí),U2′=25V,由可知,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值則滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為5Ω。由圖丙可知,當(dāng)R2的功率為120W時(shí),電路電流為4A,則電路消耗的總功率P=UI=50V×4A=200W故C錯(cuò)誤,D正確;故選BD。三、填空題17.(2022·重慶·四川外國(guó)語(yǔ)大學(xué)附屬外國(guó)語(yǔ)學(xué)校??级#┤鐖D所示,電源電壓不變,燈泡L的電阻為18Ω(燈泡電阻不變),滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“xΩ,2A”。開關(guān)S閉合,當(dāng)S1,S2斷開,滑片P從b端滑到某一位置時(shí),變阻器的電阻減小9Ω,電流表的示數(shù)變化了0.1A,燈泡恰好正常發(fā)光,此時(shí)電路的總功率改變了1.8W,則電源電壓__________V;保持滑片P位置不變,閉合S1、S2,電流表的示數(shù)又變化了1A;在保證電路安全的情況下,開關(guān)任意閉合,電路消耗的最小功率為__________W?!敬鸢浮?87.2【解析】開關(guān)S閉合,當(dāng)S1、S2斷開,滑片P在b端,等效電路圖如圖1所示;滑片滑到某一位置時(shí),等效電路圖如圖2所示;保持滑片P位置變,閉合S1、S2,等效電路圖如圖3所示:[1]由歐姆定律可知,總電阻越小,電路中的電流越大,則因電源的電壓不變,所以,由可得解得電源電壓為[2]因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,根據(jù)歐姆定律由圖1,可列以下等式故有由圖2可得即解得或(舍去)則根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律及并聯(lián)電阻的規(guī)律,因圖3中電路的電阻小于圖2中電路的電阻,故圖3中電流表的示數(shù)變大因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流根據(jù)并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,通過(guò)的電流則的阻值為由串聯(lián)電阻的規(guī)律和并聯(lián)電阻的規(guī)律,與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)接入電路,其總阻值小于其任意的電阻,故當(dāng)開關(guān)S1、S2斷開時(shí),電路中電阻最大,此時(shí)燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)時(shí),電路的電阻最大,根據(jù),電路中的功率最小。故電路的最小功率為18.(2021秋·廣東揭陽(yáng)·九年級(jí)揭東二中??几?jìng)賽)入夏以來(lái),我國(guó)部分地區(qū)發(fā)生洪澇災(zāi)害,實(shí)踐小組為了減輕巡堤人員的工作量,設(shè)計(jì)了水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置。其原理如圖所示,電源電壓恒定,R0是壓敏電阻,所受壓力每增加10N,電阻減小5Ω。R是長(zhǎng)1m、電阻100Ω的電阻絲,其連入電路的電阻與長(zhǎng)度成正比。電流表量程為0~0.6A,其示數(shù)反應(yīng)水位變化。R0下方固定一個(gè)輕質(zhì)絕緣“⊥”形硬桿。輕質(zhì)金屬滑桿PQ可以在金屬棒EF上自由滑動(dòng),PQ下方通過(guò)輕質(zhì)絕緣桿與重100N、高4m的圓柱體M固定在一起。當(dāng)水位上升時(shí),PQ隨圓柱體M向上移動(dòng)且保持水平。(整個(gè)裝置接觸良好且無(wú)摩擦,PQ和EF的電阻不計(jì),ρ河水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(1)閉合開關(guān),當(dāng)PQ恰好位于R最下端時(shí),為警戒水位。電流表示數(shù)為0.06A。此時(shí)M漂浮,有體積浸在水中,M所受的浮力為___________N;(2)當(dāng)水位上升,PQ向上移動(dòng)過(guò)程中,R連入電路中的電阻___________(選填“變大”、“不變”或“變小”)。PQ上升到R的最上端,剛好與“⊥”形桿接觸,且對(duì)桿無(wú)壓力時(shí),為三級(jí)預(yù)警;(3)當(dāng)水位繼續(xù)上升。PQ開始通過(guò)“⊥”桿對(duì)R0產(chǎn)生壓力;當(dāng)達(dá)到二級(jí)預(yù)警時(shí),電流表示數(shù)為0.15A;水位再上升0.4m,達(dá)到一級(jí)預(yù)警時(shí),電流表示數(shù)為0.20A。電源電壓為___________V;(4)在保證電路安全的情況下,此裝置能測(cè)量的最高水位高于警戒水位___________m;(5)若將水位對(duì)警戒線上升的高度標(biāo)記在電流表對(duì)應(yīng)的刻度線上,即把電流表改裝成水位計(jì),水位計(jì)的刻度___________(選填“均勻”或“不均勻”)?!敬鸢浮?00變小122.6不均勻【解析】(1)[1]M漂浮,浮力等于重力,所以M所受的浮力為F浮=G=mg=100N(2)[2]當(dāng)水位上升,PQ向上移動(dòng)過(guò)程中,R連入電路中的電阻絲變短,電阻變小。(3)[3]閉合開關(guān),當(dāng)PQ恰好位于R最下端時(shí),為警戒水位,電流表示數(shù)為0.06A;此時(shí)電源電壓U=0.06A×(100Ω+R0)……①PQ上升到R的最上端,即升高1m,剛好與“⊥”形桿接觸,且對(duì)桿無(wú)壓力時(shí),為三級(jí)預(yù)警,當(dāng)水位繼續(xù)上升,PQ開始通過(guò)“⊥”桿對(duì)R0產(chǎn)生壓力,壓力為F1;因?yàn)镽0所受壓力每增加10N,電阻減小5Ω,即每增加1N電阻減小0.5Ω,則受到壓力為F時(shí),壓敏電阻的阻值為R壓=R0﹣0.5F,當(dāng)達(dá)到二級(jí)預(yù)警時(shí),電流表示數(shù)為0.15A;此時(shí)電源電壓U=0.15A×(R0﹣0.5F)……②水位再上升0.4m,對(duì)硬桿的壓力將增加F′,增加的壓力F′=F浮′=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m×S由(1)可知漂浮時(shí)F浮=100N=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m×S可求出S=10﹣2m2,代入可得F′=40N,即水位再上升0.4m,對(duì)硬桿的壓力將增加40N,此時(shí)壓敏電阻的阻值變?yōu)镽壓′=R0﹣0.5(F+40N)=R0﹣0.5F﹣20Ω達(dá)到一級(jí)預(yù)警時(shí),電流表示數(shù)為0.20A,則電源電壓U=0.2A×(R0﹣0.5F﹣20Ω)……③把R0﹣0.5F看成一個(gè)整體,利用②③得電源電壓U=12V,R0﹣0.5F=80Ω,將U=12V代入①中,得到R0=100Ω,則壓敏電阻阻值隨壓力變化的關(guān)系為R壓=R0﹣0.5F=100Ω﹣0.5F(4)[4]在保證電路安全的情況下,為保證電流表不能超量程,電路中最大電流為0.6A,假設(shè)此時(shí)電流已經(jīng)達(dá)到最大0.6A,此時(shí)壓敏電阻根據(jù)R壓=100Ω﹣0.5F可知F=160N,根據(jù)F=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣2m2×h可知h=1.6m,則相當(dāng)于警戒水位的高度應(yīng)再加上電阻R的長(zhǎng)度,所以h高=h+1m=1.6m+1m=2.6m(5)[5]根據(jù)歐姆定律,將R壓=100Ω﹣0.5F和U=12V代入可得,將F=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣2m2×h代入可得,因此I與h成反比,所以不均勻。19.(2023秋·河北廊坊·九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖所示電路中,電源兩端電壓保持不變,閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P由b端向a端滑動(dòng)一段距離,電壓表V1、V2示數(shù)的變化量分別為ΔU1、ΔU2,電流表示數(shù)的變化量為ΔI,不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響,電壓表V1示數(shù)______,V2示數(shù)的變化量ΔU2與電流表示數(shù)的變化量ΔI的比值______。(此題均填“變大”、“變小”或“不變”)【答案】變大不變【解析】[1]由電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器和定值電阻串聯(lián),電壓表V1測(cè)燈泡L兩端的電壓,電壓表V2測(cè)燈泡和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓之和,電流表測(cè)電路中的電流;將滑動(dòng)變阻器的滑片P由b端向a端滑動(dòng)一段距離,接入電路中的電阻變小,電路中的總電阻變小,由可知,電路中的電流變大,電流表的示數(shù)變大,由可知,燈泡兩端的電壓變大,電壓表V1的示數(shù)變大。[2]根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,R1兩端的電壓電源電壓不變,可得設(shè)滑片移動(dòng)前后,電路中的電流分別為I1、I2,則電壓表V2示數(shù)的變化量可得R1為定值電阻,所以保持不變。20.(2023·重慶·重慶八中??寄M預(yù)測(cè))如圖所示電路,電源兩端電壓保持不變。當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P移到阻值最大端B點(diǎn)時(shí),燈L的電功率為PL,電流表的示數(shù)為I1;當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí),燈L的電功率為PL',電流表的示數(shù)為I2。已知PL∶PL'=9:25。通過(guò)閉合或斷開開關(guān)及移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,會(huì)形成不同的電路,在這些不同的電路中,電路消耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比為3:1(燈絲電阻不隨溫度改變),則RB∶R1=_______;當(dāng)開關(guān)S1,S2都斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P在某點(diǎn)c時(shí),變阻器接入電路的電阻為Rc,電壓表V1的示數(shù)為U1,電壓表V2的示數(shù)為U2,已知U1∶U2=3∶2,Rc的電功率為10W。通過(guò)閉合或斷開開關(guān)及移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P使電路消耗的功率最大時(shí),燈正常發(fā)光。求燈的額定功率為_______W?!敬鸢浮?∶162.5【解析】[1]當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P移到B端時(shí),燈泡L與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián);當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí),燈泡L與電阻R1串聯(lián),根據(jù)P=I2R可得,電流表的示數(shù)I1與I2的比值由得,電源電壓U=I1(RL+R2)=I2(RL+R1)因?yàn)镮1∶I2=3∶5,所以,代入數(shù)據(jù)整理得2RL=3R2-5R1①因?yàn)殡娫措妷翰蛔儯愿鶕?jù)可得:當(dāng)S1、S2都閉合,電路中只有燈L接入電路時(shí),電路消耗的功率最大;當(dāng)S1、S2都斷開,電路中三電阻串聯(lián)時(shí),電路消耗的功率最小。當(dāng)電源電壓一定,電路消耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比整理得2RL=R1+R2②聯(lián)立①②可解得R2∶R1=3∶1即RB∶R1=3∶1,RL=2R1③[2]當(dāng)開關(guān)S1,S2都斷開時(shí),燈泡L與電阻R1、R2串聯(lián),電壓表V1測(cè)L與R1兩端的總電壓,電壓表V2測(cè)R1與R2兩端的總電壓整理得2RL=R1+3Rc④聯(lián)立③④可解得RL=Rc則電路中的電流為則則,由于電路消耗功率最大時(shí),燈L正常發(fā)光,所以所以21.(2023春·江蘇宿遷·九年級(jí)校聯(lián)考階段練習(xí))如果庫(kù)房里的空氣濕度超出適當(dāng)?shù)姆秶?,存放的物品就可能霉?fàn)€變質(zhì)。圖甲是某同學(xué)為庫(kù)房設(shè)計(jì)的濕度警示燈的模擬電路,電磁鐵及觸點(diǎn)E固定不動(dòng),銜鐵可在電磁鐵作用下左右運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)銅片OF繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。該電路中需用到阻值隨空氣濕度變化的濕敏電阻,將濕敏電阻接在電路中(圖中未畫出),閉合開關(guān)S,當(dāng)空氣濕度小于設(shè)定值時(shí)警示燈亮度隨濕度變化而變化;當(dāng)空氣濕度增大到設(shè)定值時(shí),警示燈就不斷閃爍。圖乙是可供選擇的兩種濕敏電阻的阻值隨濕度變化關(guān)系的圖像。電磁鐵線圈電阻很小,忽略不計(jì),燈泡阻值不變。(1)應(yīng)選________(選填“R1”或“R2”)作為該電路的濕敏電阻,且要把它接入電路的________(選填“M”、“N”或“Q”)處;(2)若想警示燈在較小濕度下就能閃爍,可將滑動(dòng)變阻器的滑片P適當(dāng)向________(選填“上”或“下”)調(diào)些,或?qū)㈦娫措妷哼m當(dāng)調(diào)________(選填“大”或“小”)些。【答案】R2N上大【解析】(1)[1]閉合開關(guān)S,當(dāng)空氣濕度小于設(shè)定值時(shí)警示燈亮度隨濕度變化而變化,即空氣濕度小于設(shè)定值時(shí),通過(guò)電路的電流較小,電磁鐵的磁性較小,所以濕敏電阻的阻值隨濕度的增加而減小,由乙圖可知,R1的阻值隨濕度的增加而增加,R2的阻值隨濕度的增加而減小,由題意可知兩電阻和燈泡串聯(lián)接入電路,警示燈隨濕度的增加而變亮,所以當(dāng)警示燈變亮?xí)r,通過(guò)電路的電流變大,電路電阻變小,根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知R2符合要求。[2]若將它串聯(lián)在圖甲電路中的N位置,當(dāng)通過(guò)電路的電流變大,電磁鐵的磁性增強(qiáng),銜鐵被吸下,動(dòng)、靜觸點(diǎn)接觸,吸合后電磁鐵和濕敏電阻被短路,警示燈變亮,吸合后電磁鐵失去磁性,銜鐵被彈簧拉起,此時(shí)警示燈和濕敏電阻串聯(lián)接入電路,燈泡變暗,而R2放在M點(diǎn)和Q點(diǎn)都不會(huì)出現(xiàn)此現(xiàn)象,故應(yīng)該將警示燈串聯(lián)在圖甲電路中的N位置,才能起到閃爍的作用。(2)[3]空氣濕度較小時(shí),濕敏電阻接入電路的阻值較大,電源電壓不變,觸發(fā)電流不變,根據(jù)歐姆定律可知電路中總電阻不變,若向上移動(dòng)滑片,滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值變小,即濕敏電阻阻值較大時(shí),電路中電流即可達(dá)到觸發(fā)電流,使警示燈在較小濕度下就能實(shí)現(xiàn)閃爍。[4]觸發(fā)電流不變,由串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知電路總電阻變大,根據(jù)U=IR可知應(yīng)將電源電壓適當(dāng)調(diào)大。22.(2023春·重慶·九年級(jí)重慶八中??茧A段練習(xí))如圖所示,電源電壓可調(diào),定值電阻R1的阻值為10Ω,不同規(guī)格的燈泡L1和L2的額定電流均為“0.6A”,兩燈泡電阻均不隨溫度變化,滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“40Ω1A”,電流表的量程為“0~3A”,電壓表的量程為“0~18V”。將滑片滑到最右端,只閉合開關(guān)S1,電流表的示數(shù)為0.2A,則此時(shí)電源電壓為______V。調(diào)節(jié)電源電壓為某一定值,只閉合S2,在安全調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的過(guò)程中,燈泡L1的最大功率為1.8W,最小功率為0.8W;調(diào)節(jié)電源電壓為另一定值,只閉合S3,在安全調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的過(guò)程中,燈泡L2的最大功率為1.8W,最小功率為0.8W;則兩次電源電壓的差值為______V?!敬鸢浮?06【解析】[1]將滑片滑到最右端,只閉合開關(guān)S1,此時(shí)電路中R1和滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電流表的示數(shù)為0.2A,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得[2]根據(jù)題意可知,單獨(dú)閉合S2和單獨(dú)閉合S3時(shí),只有其中的一只燈泡達(dá)到了額定電壓,而另一只燈泡沒(méi)有達(dá)到額定電壓,假設(shè)閉合S2時(shí),L1達(dá)到了額定電壓??傻肔1的額定電壓為L(zhǎng)1的電阻為將滑片滑到最右端時(shí),此時(shí)電路中電流最小,燈泡L1的功率最小,根據(jù)可得電路中的電流為根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得,此時(shí)電路的總電壓為假設(shè)閉合S3時(shí),L2沒(méi)有達(dá)到額定電壓。此時(shí)滑片滑到最左端,電路中只有L2,根據(jù)可得當(dāng)滑片滑到最右端,此時(shí)電路中電流最小,燈泡L2功率最小,此時(shí)電路中電流為根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得,此時(shí)電路的總電壓為聯(lián)立上式可得兩次電源電壓的差值為23.(2023春·江蘇蘇州·九年級(jí)統(tǒng)考階段練習(xí))如圖所示,電源電壓保持不變,燈泡L標(biāo)有“6V;3W”(燈泡電阻不變)。當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合,滑片P從b端滑到中點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)_________(選填“變大”、“變小”或“不變”),電流表示數(shù)_________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。當(dāng)僅閉合開關(guān)S,滑片P從b端滑到某一位置時(shí),變阻器的阻值減小6,電流表的示數(shù)變化了0.1A,燈泡恰好正常發(fā)光,此時(shí)電路的電流為______A,滑動(dòng)變阻器的最大阻值是______?!敬鸢浮坎蛔冏兇?.518【解析】[1][2]當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合時(shí),燈泡短路,R0和變阻器R并聯(lián),電壓表測(cè)量電源電壓,由于電源電壓不變,則電壓表示數(shù)不變;電流表測(cè)干路電流,滑片P從b端滑到中點(diǎn)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小,通過(guò)變阻器支路的電流變大,通過(guò)R0支路的電流不變,由并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和可知,干路中的電流表的示數(shù)變大。[3][4]當(dāng)僅閉合開關(guān)S,滑片P位于b端時(shí),等效電路圖如圖1所示;滑片P滑到某一位置的等效電路圖如圖2所示;在圖2中,由于燈泡正常發(fā)光,根據(jù)P=UI可得,電路中電流燈泡的電阻因?yàn)閳D1中的總電阻大于圖2中的總電阻,根據(jù)歐姆定律可得,圖1中的電流小于圖2中的電流,則圖1中電流I′=I-0.1A=0.5A-0.1A=0.4A由于滑片P從b端滑到某一位置時(shí),變阻器的阻值減小6Ω,則Rap=Rab-6Ω因?yàn)殡娫措妷翰蛔儯栽趫D1和圖2中,由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律有U=I′(RL+Rab)=I(RL+Rap)代入數(shù)據(jù)得0.4A×(12Ω+Rab)=0.5A×(12Ω+Rab-6Ω)解得Rab=18Ω。24.(2023秋·江蘇揚(yáng)州·九年級(jí)統(tǒng)考期末)某電子元件檢測(cè)電路,如圖甲所示,電源電壓恒定,R1、R2是定值電阻,R3是滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端移到b端,兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的關(guān)系如圖乙所示,則_________(選填“AB”或“BC”)段是電壓表V2示數(shù)變化的圖像,R2阻值_________Ω,電源電壓為_________V?!敬鸢浮緽C812【解析】[1]由圖甲可知,電阻R2、變阻器R3和電阻R1串聯(lián),電壓表V2測(cè)電阻R2的電壓,V1測(cè)電阻R2與變阻器R3的總電壓,電流表測(cè)電路的電流;將滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端移到b端,變阻器接入電路的電阻變大,電路的總電阻變大,根據(jù)可知電路的電流變小,根據(jù)U=IR可知R2的電壓變小,即V2示數(shù)變小,故圖乙中圖線BC表示電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化規(guī)律,則圖線AB表示電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化規(guī)律。[2]由圖乙可知,通過(guò)電阻R2的電流為0.2A,電阻R2兩端的電壓為U2=1.6V,R2阻值[3]當(dāng)變阻器接入電路的電阻最大時(shí),通過(guò)電阻R2的電流為0.2A,電阻R2兩端的電壓為U2=1.6V,電阻R2和變阻器R3兩端的電壓為U23=9.6V,因?yàn)榇?lián)電路各處電流相等,串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,所以此時(shí)電路中的電流①變阻器連入電路的電阻為0時(shí),電阻R2的電壓U2′=4.8V,通過(guò)電阻R2的電流為0.6A,由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律可知,此時(shí)電路中的電流②由①②解得U=12V,即電源電壓為12V。25.(2022春·湖南長(zhǎng)沙·九年級(jí)長(zhǎng)沙市開福區(qū)青竹湖湘一外國(guó)語(yǔ)學(xué)校??计谥校┤鐖D電路,電源電壓恒定,電壓表有多個(gè)量程可選,電流表量程為0~0.6A,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“2A”字樣,總阻值未知。小燈泡L標(biāo)有“2.5V0.625W”字樣(忽略小燈泡電阻的變化),小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的阻值是______Ω;只閉合S2時(shí),電流表的示數(shù)為I1=0.15A,電壓表V2的示數(shù)為U1,電阻R1消耗的功率為P1;所有開關(guān)都斷開,變阻器滑片移到最下端時(shí),電流表的示數(shù)為I2,電壓表V2的示數(shù)為U2,電阻R1消耗的功率為P1',且P1:P1'=9:4,U1:U2=6:7,則I2的大小為_______A;通過(guò)閉合或斷開開關(guān)以及調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑片,在電路的安全情況開,電路消耗的功率最大和最小時(shí),電壓表V1的示數(shù)之比為_______?!敬鸢浮?00.15∶6【解析】[1]由于小燈泡L標(biāo)有“2.5V0.625W”字樣(忽略小燈泡電阻的變化),所以正常發(fā)光時(shí)的電阻為[2]由題可知,I1=0.15A和I2為前后兩次通過(guò)R1的電流,P1和P1'為前后兩次R1消耗的電功率,又P1:P1'=9:4,則有[3]只閉合S2時(shí),電路中R2短路,L與R1串聯(lián),電流表的示數(shù)為I1=0.15A,電壓表V2測(cè)量R1兩端的電壓示數(shù)為U1,電阻R1消耗的功率為P1;則有所有開關(guān)都斷開,變阻器滑片移到最下端時(shí),電路中L、R1、R2串聯(lián),電流表的示數(shù)為I2=0.1A,電壓表V2測(cè)量R1和R2兩端的電壓示數(shù)為U2,電阻R1消耗的功率為P1',則有又U1∶U2=6∶7,I1=0.15A,I2=0.1A,RL=10Ω,則有可得電源電壓U0=4.5V,U1=3V,U2=3.5V;R1=20Ω;又P1∶P1'=9∶4,可得P1=0.45W,P1'=0.2W;R2=15Ω;這樣一來(lái),電路中的所有物理量都被求出;下面考慮電路安全問(wèn)題,電流表量程為0~0.6A,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“2A”字樣,小燈泡L標(biāo)有“2.5V0.625W”字樣,允許的最大電流為0.25A,所以電路中的允許的最小電阻為最后再考慮串聯(lián)電路中電路消耗的功率(電阻越大功率越?。?dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開,滑片滑倒接入電路的阻值為8Ω時(shí),此時(shí)電路中電阻最小為18Ω,功率最大,電壓表V1測(cè)量小燈泡兩端電壓為2.5V;當(dāng)開關(guān)S1S2都斷開,滑片滑倒最下端時(shí),此時(shí)電路中電阻最大為R總=45Ω,功率最小,電壓表V1測(cè)量L和R1兩端的電源電壓為3V;所以兩次比值為2.5V∶3V=5∶626.(2022秋·遼寧撫順·九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖電路電流表量程為0~0.6A,燈泡L為“12V6W”,滑動(dòng)變阻器為“40Ω1A”。只閉合S1,在滑動(dòng)變阻器可調(diào)范圍內(nèi)滑動(dòng)滑片,繪制了電流表示數(shù)與滑動(dòng)變阻器接入阻值變化關(guān)系的圖像(圖乙);只閉合S2時(shí),在滑動(dòng)變阻器可調(diào)范圍內(nèi)滑動(dòng)滑片,繪制了電壓表與電流表的示數(shù)變化圖像(圖丙)。U﹣I圖像中a點(diǎn)的電壓值為___________V,上述變化中,滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為___________Ω,該電路最大電功率為___________W?!敬鸢浮?69【解析】[1][2]只閉合S1,燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)量電路電流,電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓;電流表量程為0~0.6A,滑動(dòng)變阻器為“40Ω1A”,根據(jù)P=UI可知燈泡的額定電流故電路中的最大電流為I=IL=0.5A從圖乙可知此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為6Ω;根據(jù)歐姆定律可知,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑=IR滑=0.5A×6Ω=3V根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,電源電壓U=UL+U滑=12V+3V=15V只閉合S2時(shí),定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)量電路電流,電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓;從圖丙可知,電路中的電流為0.3A時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為12V;根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,定值電阻兩端的電壓UR=U﹣U滑′=15V﹣12V=3V根據(jù)歐姆定律可知,定值電阻的阻值電路電流表量程為0~0.6A,此時(shí)電路中的最大電流為0.6A;根據(jù)歐姆定律可知,電路總電阻滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R滑″=R總﹣R=25Ω﹣10Ω=15Ω根據(jù)歐姆定律可知,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑″=I″R滑″=0.6A×15Ω=9V故U﹣I圖像中a點(diǎn)的電壓值為9V;綜上可知,上述變化中,滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為6Ω,電路中的電流最大為0.6A。[3]電路最大電功率P=UI″=15V×0.6A=9W27.(2021秋·重慶·九年級(jí)重慶八中??计谥校┤鐖D所示,電源電壓及燈泡電阻保持不變。小燈泡L正常發(fā)光的電壓為6V,電流表的量程為0~0.6A,當(dāng)開關(guān)閉合、斷開,滑片移到最大值,此時(shí)電路中電流為,燈泡兩端的電壓為;當(dāng)開關(guān)斷開、閉合,電壓表的示數(shù)變化了3.6V,電路中電流為,燈泡兩端的電壓為。已知,,則_______A;當(dāng)開關(guān)閉合、斷開,保證電路安全,若滑動(dòng)變阻器10s內(nèi)消耗的電能為40J,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻為_______?!敬鸢浮?.516【解析】[1]當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開,R2滑片移到最大值R2max,燈泡與變阻器的最大電阻串聯(lián),電壓表V2測(cè)變阻器的電壓,電流表測(cè)電路的電流,此時(shí)的電流I1=0.2A,燈泡兩端的電壓為U1;當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合,小燈泡與R1串聯(lián),電壓表V2測(cè)R1的電壓,電路中電流為I2,燈泡兩端的電壓為U2;因U1︰U1=2︰5,燈泡的阻值大小不變,根據(jù)可知因此[2]當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí),電壓表V2的示數(shù)變化了3.6V,因電源電壓不變,所以燈泡兩端的電壓也變化了3.6V,因……①所以,燈泡兩端的電壓是增大了3.6V,則有……②結(jié)合①②,可得,則小燈泡的電阻根據(jù)歐姆定律可知,當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí)……③當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí)……④由題意可知……⑤結(jié)合③④⑤可得,,燈泡的額定電流當(dāng)開關(guān)閉合、斷開時(shí),滑動(dòng)變阻器10s內(nèi)消耗的電能為代入數(shù)據(jù)得整理得解得或當(dāng)時(shí),電路中的電流不符合題意;當(dāng)時(shí),電路中的電流符合題意,因此,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻為。28.(2021秋·重慶·九年級(jí)重慶一中??计谀┤鐖D所示,電源兩端電壓不變。當(dāng)閉合開關(guān)S和S2,斷開開關(guān)S1和S3,滑片P滑到某一位置時(shí),電壓表的示數(shù)為U1,電阻R1與滑動(dòng)變阻器的總電功率為P1=4.2W,電流表的示數(shù)為I1;當(dāng)閉合開關(guān)S、S1和S3,斷開開關(guān)S2,滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到另一位置時(shí),電壓表的示數(shù)為U2,電阻R1的電功率為P2,電流表的示數(shù)為I2;U1:U2=7:2,P1:P2=7:4,則電流I1:I2=____;當(dāng)閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1、S2和S3,滑片P滑到B端時(shí),電阻R2的電功率為P3,電流
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