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中考科學(xué)教師題庫--物質(zhì)科學(xué)一(物理)5電與電路5.2電流和電流的單位換算、電流的測(cè)量及電流表的使用、串并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)一、單選題1.有甲、乙兩只燈泡,分別標(biāo)有“3V
1.8W”和“4.5V
1.5W”的字樣,若將這兩只燈泡接入一個(gè)電路,要使它們同時(shí)正常發(fā)光,下圖所列方案中可行的是(
)A.
B.
C.
D.
【答案】B【解析】(1)串聯(lián)電路各處電流都相等,因此兩個(gè)燈泡串聯(lián)時(shí),額定電流小的正常發(fā)光;
(2)并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,因此兩個(gè)燈泡并聯(lián)時(shí),額定電壓小的正常發(fā)光;
(3)并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和,串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電壓之和。
(1)甲燈泡的額定電流:I甲=P甲U甲=1.8W3V=0.6A;
乙燈泡的額定電流:I乙2.如圖所示,燈L1比L2亮,下列描述錯(cuò)誤的是(
)A.
L1的電阻比L2的電阻大
B.
L1兩端的電壓比L2兩端的電壓大
C.
通過L1的電流比L2的電流大
D.
L1的實(shí)際功率比L2的實(shí)際功率大【答案】C【解析】結(jié)合串聯(lián)電路中電流、電壓、電阻關(guān)系及電功率的知識(shí)進(jìn)行解答,同時(shí)從簡(jiǎn)單的選項(xiàng)入手先分析,對(duì)于提高解此題的速度和準(zhǔn)確率也會(huì)有幫助。C、D選項(xiàng)最簡(jiǎn)單,先分析。串聯(lián)電路中電流強(qiáng)度處處相等,所以通過L1的電流與L2的電流一樣大,C選項(xiàng)說法不正確,符合題意;燈L1比L2亮,就是指燈L1的實(shí)際功率比L2的大,D選項(xiàng)說法正確,不符合題意;根據(jù)電功率P=UI的推導(dǎo)公式P=I2R可得,當(dāng)電流強(qiáng)度相等時(shí),電功率越大,導(dǎo)體的電阻就越大,L1比L2亮意味著L1的電功率大,因?yàn)橥ㄟ^的電流強(qiáng)度相等,所以L1的電阻大,A選項(xiàng)說法正確,不符合題意;根據(jù)電功率P=UI可得,當(dāng)電流強(qiáng)度相等時(shí),電功率越大,導(dǎo)體的兩端的電壓就越大,L1比L2亮意味著L1的電功率大,因?yàn)橥ㄟ^的電流強(qiáng)度相等,所以L1兩端的電壓大,B選項(xiàng)說法正確,不符合題意;故選C。3.某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電源電壓恒為3伏,更換5個(gè)定值電阻Rx,得到如圖乙所示的圖像。以下有關(guān)敘述正確的是(
)A.
該同學(xué)研究的是電流和電壓的關(guān)系
B.
實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)保持0.5伏不變
C.
滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍為1歐~5歐
D.
將Rx從5歐換成10歐后,應(yīng)將滑片P向左移【答案】C【解析】(1)探究電流和電壓的關(guān)系時(shí),應(yīng)該保證電阻相同改變電壓;當(dāng)探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),應(yīng)該保證電壓相同改變電阻;
(2)根據(jù)乙圖,找到對(duì)應(yīng)的一組電阻和電流,然后根據(jù)U=IR計(jì)算電壓即可;
(3)根據(jù)乙圖,找到電路中的最小電流和最大電流,分別計(jì)算出對(duì)應(yīng)的變阻器的阻值即可;
(4)在串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比,即電阻越大,電壓越大。
定值電阻Rx與變阻器串聯(lián),電流表測(cè)總電流,電壓表測(cè)Rx的電壓。
A.根據(jù)題意可知,該實(shí)驗(yàn)改變電阻,控制電壓相等,因此探究的是電流和電阻的關(guān)系,故A錯(cuò)誤;
B.實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)不變,應(yīng)該是:U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,故B錯(cuò)誤;
C.當(dāng)電流為0.5A時(shí),總電阻為:R總=U總I總=3V0.5A=6Ω;
變阻器接入的最小電阻為:R=R總?Rx4.把一根粗細(xì)均勻電阻絲彎折成一個(gè)閉合的等邊三角形abc,如圖所示,圖中d點(diǎn)為底邊ab的中心。如果cd兩點(diǎn)間的電阻為9Ω,則(
)A.
ac兩點(diǎn)間的電阻是6Ω
B.
ac兩點(diǎn)間的電阻是8Ω
C.
ad兩點(diǎn)間的電阻是4.5Ω
D.
ad兩點(diǎn)間的電阻是9Ω【答案】B【解析】△abc為等邊三角形,設(shè)一個(gè)邊的電阻為R,c、d兩端的電阻為dac和dbc并聯(lián),據(jù)此可求一個(gè)邊的電阻;
ac兩點(diǎn)的電阻是ac和abc并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電阻的特點(diǎn)求解;
ad兩點(diǎn)的電阻是ad和acbd并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電阻的特點(diǎn)求解。設(shè)一個(gè)邊的電阻為R,則Rdac=Rdbc=32c、d兩點(diǎn)間的電阻為Rdac和Rdbc并聯(lián),Rcd=12×Rdac=12×32R=9Ω,所以R=12Ω;
ac兩點(diǎn)間的電阻是RacRac=R=12Ω,Rabc=2R=24Ω,R并=RacRabcRad兩點(diǎn)間的電阻是Rad和Racbd并聯(lián),Rad=12R=12×12Ω=6Ω,Racdb=2R+12R并=RadRacdbR故選B。5.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向右滑動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)的變化情況是
(
)A.
V1、V2的示數(shù)均增大
B.
V1的示數(shù)減小,V2的示數(shù)增大
C.
V1、V2的示數(shù)均減小
D.
V1的示數(shù)增大,V2的示數(shù)減小【答案】B【解析】由電路圖可知,開關(guān)閉合后,定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電壓表V2測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電壓表V1測(cè)R1兩端的電壓;根據(jù)滑片的移動(dòng)可知接入電路中電阻的變化,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和R1兩端的電壓變化。本題考查滑動(dòng)變阻器對(duì)電路的影響,判斷時(shí)要根據(jù)歐姆定律公式進(jìn)行判斷。當(dāng)P向右移動(dòng)時(shí),R2電阻增大,電流減小,電壓表V1測(cè)的是R1兩端的電壓,U1=I1R1,因I1(I1=I)變小,R1不變,故U1變小。電壓表V2測(cè)的是R2兩端的電壓,U2=I2R2,因I2(I2=I)變小,R2變大,無法直接判斷U2的變化情況,但可根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)U=U1+U2。U不變,U1變小,因而U2變大。B正確。6.如圖所示是電阻甲和乙的U—I圖像,下列說法正確的是(
)A.
甲、乙兩元件的電流與電壓都成正比
B.
乙元件是一個(gè)定值電阻且阻值大小為10Ω
C.
甲、乙并聯(lián)在電路中,當(dāng)電源電壓為2V時(shí),電路的總電流為0.3A
D.
甲、乙串聯(lián)在電路中,當(dāng)電路電流為0.2A時(shí),甲的功率為0.6W【答案】C【解析】(1)根據(jù)圖像的形狀判斷電流與電壓的關(guān)系;
(2)根據(jù)乙原件的圖像判斷它的種類;
(3)根據(jù)圖像確定電壓為2V時(shí)通過二者的電流,再根據(jù)I總=I甲+I甲計(jì)算即可;
(4)根據(jù)乙圖確定電流為0.2A時(shí)二者的電壓,然后根據(jù)P甲=U甲I甲計(jì)算甲的功率即可。A.甲的圖像為一條斜線,因此甲的電流與電壓成正比,乙的圖像為一條曲線,因此二者不能正比,故A錯(cuò)誤;
B.因?yàn)橐业碾娏髋c電壓變化的圖像是一條曲線,所以它的電阻是變化的,肯定不是定值電阻,故B錯(cuò)誤;
C.甲和乙并聯(lián)時(shí),當(dāng)電壓為2V時(shí),通過甲的電流為01A,通過乙的電流為0.2A,那么電路的總電流為:I總=I甲+I甲=0.1A+0.2A=0.3A,故C正確;
D.甲、乙串聯(lián)在電路中,當(dāng)電路電流為0.2A時(shí),甲兩端的電壓為4V,因此甲的功率為:P甲=U甲I甲=4V×0.2A=0.8W,故D錯(cuò)誤。
故選C。7.如圖,電源電壓為6V,定值電阻R=18Ω,在S閉合的情況下,下列說法正確的是(
)①在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)合適的電壓表時(shí),電壓表有明顯示數(shù)②不能在ab兩點(diǎn)間接入一個(gè)電流表③在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)“1.5V0.25A”的小燈泡,小燈泡能正常發(fā)光④在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)12Ω的電阻,電路消耗的總功率為0.5W⑤在a、b兩點(diǎn)間接入導(dǎo)線,電流2s做的功是2JA.
只有①③正確
B.
只有③④正確
C.
只有①③④正確
D.
只有①④⑤正確【答案】A【解析】(1)當(dāng)電壓表串聯(lián)在電路中時(shí),它測(cè)量電源電壓;
(2)電流表應(yīng)該與被測(cè)的用電器串聯(lián);
(3)首先根據(jù)U=IR計(jì)算出電流為0.25A時(shí)定值電阻的電壓,然后根據(jù)UL=U總-U計(jì)算燈泡的電壓,然后與燈泡的額定電壓比較即可;
(4)根據(jù)公式P總=U總2R總②在ab兩點(diǎn)間接入一個(gè)電流表,測(cè)量通過電阻R的電流,故②錯(cuò)誤;③在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)“1.5V0.25A”的小燈泡,
電阻R兩端的電壓為:U=IR=0.25A×18Ω=4.5V;
燈泡兩端的電壓為:UL=U總-U=6V-4.5V=1.5V,因此燈泡能正常發(fā)光,故③正確;④在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)12Ω的電阻,
電路消耗的總功率為:P總⑤在a、b兩點(diǎn)間接入導(dǎo)線,
電流2s做的功:W=U2Rt=6V8.甲圖是燈泡L和定值電阻R的I-U圖象,將L和R先后以乙圖和丙圖兩種方式連在同一電源上,若乙圖中U1:U2=m,丙圖中I1:I2=n,則下述正確的是(
)A.
m=n
B.
m>n
C.
m<n
D.
mn=1【答案】B【解析】根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律和并聯(lián)電路的電壓規(guī)律求得兩電阻之比,然后即可得出結(jié)論。
由圖乙知,燈泡與電阻串聯(lián),
在串聯(lián)電路中,當(dāng)電流相同時(shí),電壓與電阻成正比,
所以:U1U2=RL乙R=m;
由圖丙知,燈泡與電阻并聯(lián),各支路兩端的電壓相同,
當(dāng)電壓相同時(shí),電流與電阻成反比,
所以:I1I2=RRL丙=n;
由圖象甲可知,燈泡電阻隨電壓增大而增大,
乙圖中燈泡兩端電壓比丙圖中小,所以RL乙小于RL丙,
所以:RL乙R<RL丙R,
則m<19.有一只標(biāo)有“6V3W”字樣的燈泡A和一只定值電阻B,A和B的電流隨兩端電壓變化關(guān)系的圖像如圖甲所示。則下列說法不正確的是(
)A.
定值電阻B的阻值為6Ω
B.
將A,B串聯(lián)接在9V電源兩端,燈泡A正常發(fā)光
C.
將A,B并聯(lián)接在6V電源兩端,10s內(nèi)電路消耗的電能是30J
D.
將A與一個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在6V電源兩端,如圖乙所示,當(dāng)燈泡的功率與滑動(dòng)變阻器的功率相等時(shí),滑動(dòng)變阻器的功率為0.9W【答案】C【解析】(1)在甲圖中,B為直線,即電阻保持不變,據(jù)此計(jì)算出定值電阻B的阻值;
(2)在串聯(lián)電路中,總電壓等于各處電壓之和,據(jù)此確定此時(shí)通過電路的電流和燈泡的電壓,從而判斷它是否正常發(fā)光;
(3)根據(jù)甲圖確定二者并聯(lián)時(shí)通過它們的電流,再根據(jù)I總=IA+IB計(jì)算出總電流,最后根據(jù)W總=U總I總t計(jì)算消耗的電能;
(4)在串聯(lián)電路中,功率與電壓成正比,據(jù)此確定燈泡的電壓和對(duì)應(yīng)的電流,再根據(jù)P=UI計(jì)算出此時(shí)變阻器的功率即可。A.根據(jù)甲中B圖像可知,定值電阻R=UI=6V1A=6Ω,故A正確不合題意;
B.根據(jù)甲圖可知,當(dāng)電流為0.5A時(shí),A的電壓為6V,B的電壓為3V,此時(shí)二者電壓之和恰好等于電源電壓,因此燈泡A正常發(fā)光,故B正確不合題意;
C.當(dāng)A、B并聯(lián)在6V的電源上時(shí),通過B的電流為1A,通過A的電流為0.5A,那么總電流I總=IA+IB=1A+0.5A=1.5A,10s電路消耗的電能為:W總=U總I10.如圖所示的電路中,閉合開關(guān),電流表測(cè)量的是()A.
通過燈Ll的電流
B.
通過燈L2的電流
C.
通過燈L1和燈L2的電流之和
D.
電源供給電路的總電流【答案】B【解析】由實(shí)物圖知:當(dāng)閉合開關(guān),電流有兩個(gè)路徑:正極﹣燈泡L1﹣開關(guān)﹣負(fù)極;正極﹣燈泡L2﹣電流表﹣開關(guān)﹣負(fù)極.所以電流表與燈泡L2串聯(lián),測(cè)量的是通過L2的電流.故選B。電流表的內(nèi)阻非常小,相當(dāng)于導(dǎo)線,所以電流表與用電器串聯(lián)測(cè)量通過用電器的電流。11.在如圖所示的電路中,電流表和電壓表均為理想電表,則下列判斷正確的是(
)A.
RAB=RBD,且RBC最大,RAC最小
B.
RAC=RCD,且RBC最大,RAC最小
C.
RAC=RCD,且RBC最大,RAD最小
D.
RAC=RBD,日RBC最大,RAD最小【答案】C【解析】電壓表可以看作斷路,電流表可以看作導(dǎo)線,據(jù)此將圖中的電路圖進(jìn)行簡(jiǎn)化,然后根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)對(duì)電阻進(jìn)行計(jì)算即可。AD兩點(diǎn)為電流表,因此A和D兩點(diǎn)相當(dāng)于一個(gè)點(diǎn);C、B兩點(diǎn)之間為電壓表,因此這兩點(diǎn)之間看作斷路,如下圖所示:
C、D兩點(diǎn)之間為兩個(gè)R并聯(lián),然后再與一個(gè)R串聯(lián);
分析電路可得出:RAB=RBD=R,RAC=RCD=R2,12.如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。當(dāng)閉合開關(guān)S1并將開關(guān)S2斷開,甲、乙兩表均為電流表時(shí),兩表的示數(shù)之比I甲:I乙為5:3;當(dāng)開關(guān)S1和S2閉合,甲、乙兩表均為電壓表時(shí),兩表示數(shù)之比U甲:U乙為(
)A.
3:5
B.
3:2
C.
2:5
D.
5:3【答案】C【解析】在并聯(lián)電路中,電流與電阻成正比;在串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比,據(jù)此計(jì)算即可。當(dāng)閉合開關(guān)S1并將開關(guān)S2斷開時(shí),兩個(gè)電阻并聯(lián),電流表甲測(cè)總電流,乙測(cè)通過R2的電流。
根據(jù)I總=I1+I2得到:I甲:I乙=(I1+I2):I2=5:3;
解得:I1:I2=2:3;
根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律得到:R1R2=I2I1=32;
當(dāng)開關(guān)S1和S2閉合時(shí),電壓表甲測(cè)R2的電壓,乙測(cè)總電壓,
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律得到:U1U2=R1R2=313.如圖是小柯連接的電路,開關(guān)閉合后,發(fā)現(xiàn)燈L2比L1亮。關(guān)于該電路分析正確的是(
)A.
通過L2的電流比L1的電流大
B.
L2的電阻比L1的電阻小
C.
L2兩端電壓比L1兩端電壓小
D.
L2的實(shí)際功率比L1的實(shí)際功率大【答案】D【解析】(1)在串聯(lián)電路中,各處電流都相等;
(2)在串聯(lián)電路中,功率與電阻成正比,即P1P2=R1R2;
(3)根據(jù)U=IR可知,當(dāng)電流相同時(shí),電壓與電阻成正比;
(4)燈泡的亮度由它的實(shí)際功率決定,即實(shí)際功率越大,它的亮度越大。
A.兩個(gè)燈泡串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電流規(guī)律可知,通過它們的電流相等,故A錯(cuò)誤;
開關(guān)閉合后,發(fā)現(xiàn)燈L2比L1亮,因?yàn)闊襞莸牧炼扔伤膶?shí)際功率決定,所以L2的實(shí)際功率比L1實(shí)際功率大,故D正確;
在串聯(lián)電路中,功率與電阻成正比;根據(jù)公式P1P2=R1R2可知,因?yàn)镻2>P1,所以R2>R1,故B錯(cuò)誤;
14.如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。當(dāng)開關(guān)S閉合,S1斷開時(shí),甲、乙兩表為電流表,示數(shù)之比為2:3,則R1和R2消耗的功率P1:P2為(
)A.
2:3
B.
3:2
C.
1:2
D.
2:1【答案】C【解析】首先分析兩個(gè)電阻的串并聯(lián)關(guān)系,然后確定兩個(gè)電流表所測(cè)的電流值,然后根據(jù)公式P=UI計(jì)算即可。根據(jù)電路圖可知,當(dāng)開關(guān)S閉合,S1斷開時(shí),兩個(gè)電阻并聯(lián),電流表乙測(cè)總電流,甲測(cè)通過電阻R2的電流。
因?yàn)榧缀鸵业氖緮?shù)之比為2:3;
所以I2:I總=2:3;
即:I2:(I2+I1)=2:3;
那么:I2:I1=2:1;
根據(jù)功率公式P=UI得到:
P1P2=15.如圖甲所示,電源電壓恒為6伏,R為熱敏電阻,其阻值隨溫度的變化關(guān)系如圖乙所示,R0是阻值為10歐的定值電阻。閉合開關(guān)S,下列說法中,錯(cuò)誤的是(
)
A.
圖甲中的R0有保護(hù)電路的作用
B.
溫度升高時(shí),電壓表的示數(shù)會(huì)變小
C.
溫度為40℃時(shí),電流表的示數(shù)為0.2安
D.
溫度降低時(shí),電壓表與電流表示數(shù)的比值變小【答案】D【解析】(1)如果沒有電阻R0,那么當(dāng)溫度升高,熱敏電阻的阻值減小時(shí),會(huì)由于電流過大對(duì)用電器造成傷害;
(2)在串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比;
(3)首先根據(jù)乙圖確定溫度40℃時(shí)R的阻值,然后根據(jù)R總=R0+R計(jì)算出總電阻,最后根據(jù)公式I總=U總R總計(jì)算電流;
(4)電壓表和電流表的比值為對(duì)應(yīng)的電阻值。
定值電阻R0與熱敏電阻R串聯(lián),電壓表測(cè)R的電壓,電流表測(cè)總電流;
A.圖甲中的R0有保護(hù)電路的作用,故A正確不合題意;
B.根據(jù)乙圖可知,當(dāng)溫度升高時(shí),R的阻值變小,根據(jù)公式UU0=RR0可知,電壓表的示數(shù)變小,故B正確不合題意;
C.根據(jù)乙圖可知,當(dāng)溫度為40℃時(shí),R的阻值為20Ω,
總電阻為:R總=R0+R=20Ω+10Ω=30Ω;16.小明在研究電路特點(diǎn)時(shí),用電流表測(cè)得通過導(dǎo)線a的電流為3A,通過導(dǎo)線b的電流為1A,則下列分析不正確的是(
)A.
通過導(dǎo)線c的電流為2A
B.
通過導(dǎo)線d的電流為3A
C.
L1的電阻小于L2的電阻
D.
L1的電功率小于L2的電功率【答案】C【解析】(1)并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和;
(2)并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等;
(3)根據(jù)公式I=UR可知,當(dāng)電壓不變時(shí),電阻與電流成反比;
(4)已知電流和電壓根據(jù)公式P=UI計(jì)算功率。
分析圖片可知,燈泡L1和L2并聯(lián),
A.導(dǎo)線a的電流是干路電流,導(dǎo)線b的電流是通過L1的電流,導(dǎo)線c的電流是燈泡L2的電流,那么通過導(dǎo)線c的電流為:Ic=Ia?Ib=3A?1A=2A,故A正確不合題意;
B.導(dǎo)線d處也是干路部分,因此它的電流與a處電流相等,即3A,故B正確不合題意;
C.根據(jù)公式I=UR可知,L1和L2兩端的電壓相等,因?yàn)橥ㄟ^L1的電流小,所以L1的電阻大,故C錯(cuò)誤符合題意;
D.L17.把滑動(dòng)變阻器R和定值電阻R1連接成如圖電路,變阻器最大電阻R=2R1。閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí),下列敘述正確的是(
)A.
電路總功率逐漸減小
B.
變阻器的功率逐漸減小
C.
變阻器滑片在左端與右端時(shí)的電路總功率之比為9∶1
D.
電阻R1的功率與電路總功率的比值逐漸增加【答案】D【解析】分析清楚電路結(jié)構(gòu),根據(jù)滑片的移動(dòng)方向,應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律與電功率公式分析答題。由圖示電路圖可知,兩電阻串聯(lián),當(dāng)滑片從右向左移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小。
A、滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小,電路總電阻減小,電源電壓不變,由P=U2
B、當(dāng)變阻器阻值與定值電阻阻值相等時(shí),變阻器消耗的功率最大,滑片從右向左移動(dòng)過程中,變阻器消耗的功率先增大后減小,故B錯(cuò)誤。
C、變阻器最大電阻R=2R1,變阻器滑片在左端時(shí),電路總電阻為R1,滑片在右端時(shí)電路總電阻為3R1,電源電壓U不變,由P=U2
D、兩電阻串聯(lián),通過他們的電流I相等,電阻R1的功率與電路總功率的比值:P1P=I218.如圖所示是電路的某一部分,R1=R2>R3,為理想電流表。若電流只從A點(diǎn)流入此電路,且流過R1的電流為0.2安,則以下說法正確的是(
)A.
電流不可能從C點(diǎn)流出。只能從B點(diǎn)流出
B.
流過的電流為零
C.
流過R2的電流一定大于0.4安
D.
R2兩端的電壓不一定比R3兩端的電壓大【答案】C【解析】如果這是除了電源的整個(gè)電路,那電流只能從B流出,此時(shí)R1、R3并聯(lián)之后在與R2串聯(lián),電流表測(cè)通過R3的電流;但該電路但此圖僅僅是電路的某一部分,有可能存在在C點(diǎn)之后還有用電器的情況。
A、就此圖而言,電流不可能從C點(diǎn)流出,因?yàn)楫?dāng)從C流出時(shí),R1、R3被短路,電流表中電流會(huì)過大而燒毀,但此圖僅僅是電路的某一部分,有可能存在在C點(diǎn)之后還有用電器的情況,在這種情況下,電流是可以從C點(diǎn)流出而不會(huì)燒毀電流表的,故說法錯(cuò)誤。
B、A進(jìn)C出時(shí),電流表中有電流通過;A進(jìn)B出時(shí)電流表的電流就是通過R3的電流,都不為零,故說法錯(cuò)誤。
C、電流要流經(jīng)R2,說明電流從B點(diǎn)流出,此時(shí)R1、R3并聯(lián)之后在與R2串聯(lián),R1、R3兩端的電壓相等,R1>R3所以通過
R1的電流小于通過R3
的電流,流過R1的電流為0.2安,所以流過R3的電流大于0.2安
;而通過R2的電流是并聯(lián)之后的總電流,等于通過R1、R3的電流之和,所以一定大于0.4安,故說法正確。
D、因?yàn)镽1、R3并聯(lián)之后在與R2串聯(lián),且R2>R3,所以R2兩端的電壓一定比R3兩端的電壓大,故說法錯(cuò)誤。
故答案為:C19.如圖所示是電阻甲和乙的I?U圖像,下列說法中正確的是(
)A.
電阻甲和乙都是阻值不變的電阻
B.
當(dāng)乙兩端電壓為2V時(shí),R乙=5Ω
C.
甲、乙串聯(lián)在電路中,當(dāng)電路電流為0.2A時(shí),電源電壓為2V
D.
甲、乙并聯(lián)在電路中,當(dāng)電源電壓為2V時(shí),電路總功率為1.2W【答案】D【解析】(1)根據(jù)歐姆定律可知,電阻一定時(shí),通過電阻電阻的電流與兩端兩端的電壓成正比。
(2)由圖象讀出乙兩端電壓為2V時(shí)通過的電流,根據(jù)歐姆定律求出電阻。
(3)甲、乙串聯(lián)在電路中,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)讀出當(dāng)電路電流為0.2A時(shí)兩電阻兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電路的總電壓。
(4)甲、乙并聯(lián)在電路中,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)讀出當(dāng)電源電壓為2V時(shí)通過兩電阻的電流,利用并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和電功率公式得出總功率。
A、由圖象可知,甲對(duì)應(yīng)的電流與電壓成正比,根據(jù)歐姆定律可知甲電阻的阻值不變,乙對(duì)應(yīng)的電流與電壓不成正比,根據(jù)歐姆定律可知乙電阻的阻值是變化的,故A錯(cuò)誤。
B、由圖象可知,當(dāng)乙兩端電壓為2V時(shí),通過的電流為0.2A,
由I=U/R由可得:R乙=U乙/I乙=2V/0.2A=10Ω,故B錯(cuò)誤。
C、甲、乙串聯(lián)在電路中時(shí),通過兩電阻的電流相等,當(dāng)電路電流為0.2A時(shí),由圖象可知U甲=1V,U乙=2V,根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各分電壓之和可知,電源電壓U=U甲+U乙=1V+2V=3V,故C錯(cuò)誤。D、甲、乙并聯(lián)在電路中時(shí),兩電阻兩端的電壓相等,當(dāng)電源電壓為2V時(shí),由圖象可知I甲=0.4A,I乙=0.2A,根據(jù)并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和可知,干路電流I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A
電路總功率P=UI=2V×0.6A=1.2W,故D正確。
故答案為:D
20.實(shí)驗(yàn)室所使用的電流表是由小量程的電流表改裝而成。在圖甲中是滿偏電流(即小量程電流表允許通過的最大電流)Ig=3mA的電流表,其電阻Rg=10Ω,現(xiàn)借助一個(gè)定值電阻R0把它改裝為一個(gè)量程為3A的電流表,如圖乙所示,下列判斷正確的是(
)A.
達(dá)到滿偏時(shí)兩端電壓0.03V,R0約10000Ω
B.
達(dá)到滿偏時(shí)兩端電壓0.03V,R0約0.01Ω
C.
達(dá)到滿偏時(shí)兩端電壓30V,R0約10000Ω
D.
達(dá)到滿偏時(shí)兩端電壓30V,R0約0.01Ω【答案】B【解析】根據(jù)乙圖可知,電阻R0與Rg并聯(lián)。首先根據(jù)U0=Ug=IgRg計(jì)算出兩端的電壓,再根據(jù)并聯(lián)電路I0=I總-Ig計(jì)算出通過R0的電流,最后根據(jù)R0=U0I0計(jì)算出它的電阻。
根據(jù)乙圖可知,電阻R0與Rg并聯(lián)。
兩端的電壓U0=Ug=IgRg=0.003A×10Ω=0.03V;
通過R0的電流0=I總-Ig=3A-0.003A=2.997A;
定值電阻21.如圖甲所示,電源電壓U0保持不變,滑動(dòng)變阻器的電阻與其接入電路的長(zhǎng)度成正比;開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端,閉合開關(guān)后,滑片P向左滑過一段距離x后電流表才有示數(shù),這是由于變阻器出現(xiàn)了一定的故障。電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I與距離x的關(guān)系圖像如圖乙、圖丙所示,下列分析正確的是(
)A.
x在0~6厘米內(nèi),滑動(dòng)變阻器出現(xiàn)的故障是變阻器上的電阻絲發(fā)生了短路
B.
U0為15伏,定值電阻R1為4歐
C.
該滑動(dòng)變阻器在不出現(xiàn)故障的情況下,則最大電阻應(yīng)為30歐
D.
若電壓表示數(shù)U=6伏,則x=24厘米,R1消耗的電功率為4.5瓦【答案】C【解析】A、根據(jù)電壓表始終有示數(shù)和滑片滑過一定距離后電流表才有示數(shù)可判斷出滑動(dòng)變阻器的故障原因;
B、C、D、根據(jù)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓和通過的電流,設(shè)出x長(zhǎng)度的電阻絲的阻值,再根據(jù)歐姆定律及其變形公式列出方程組求出電阻R2的值,然后在串聯(lián)電路中求出電源電壓和R1的值,進(jìn)而計(jì)算U=6V時(shí)x的長(zhǎng)度,利用電功率公式的變形公式P=U2R計(jì)算R1消耗的功率。
A、分析電路圖可知,只有在滑動(dòng)變阻器斷路時(shí),才會(huì)出現(xiàn),電壓表有示數(shù)電流表無示數(shù)的情形,如果滑動(dòng)變阻器的電阻絲短路,則電壓表和電流表始終有示數(shù);
B、C、D、設(shè)長(zhǎng)度為x的電阻絲的阻值為xR,
由圖乙、丙知,對(duì)于滑動(dòng)變阻器,當(dāng)x=6時(shí),U6=9.6V,I6=0.4A;當(dāng)x=12時(shí),U12=6V,I12=0.5A,則
9.6V0.4A=R2-6R...........①
9V0.5A=R2-12R..........②
①②聯(lián)立解得:R2=30Ω,R=1Ω,即:該滑動(dòng)變阻器在不出現(xiàn)故障的情況下,則最大電阻應(yīng)為30歐,C符合題意;
在整個(gè)串聯(lián)電路中有:
U0-9.6VR2-6R+R1=0.4A22.如圖所示的電路中,閉合開關(guān)時(shí),下列說法正確的是()A.
電流表測(cè)的是L1的電流
B.
電流表測(cè)的是L2的電流
C.
電流表測(cè)的是總電流
D.
兩燈泡串聯(lián)【答案】A【解析】?jī)芍粺襞萁M成并聯(lián)電路,電流表測(cè)量燈泡L1的電流,開關(guān)在干路中,控制整個(gè)電路,故A正確.根據(jù)電流流向法,先判斷出電路的串并聯(lián)特點(diǎn),再確定電流表的測(cè)量對(duì)象.23.如圖所示的電路,電源電壓保持不變,電阻R1、R2的阻值分別為10Ω和5Ω,只閉合開關(guān)S1,將滑片P移到中點(diǎn),電壓表示數(shù)為6V,電阻R1的功率為P1;閉合開關(guān)S1、S2,將滑片P移到最左端,電阻R2的功率為P2,若P1:P2=1:18。則下列說法正確的是(
)A.
電源電壓為18V
B.
滑動(dòng)變阻器的最大電阻為20Ω
C.
電路的最大功率為24.3W
D.
電路的最小功率為2.7W【答案】C【解析】先根據(jù)電路的變化情況畫出兩種情況下的等效電路圖,假設(shè)電源電壓為U,再分別根據(jù)串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式,建立起一個(gè)方程組,求出電源電壓的值。有了電源電壓之后,再一次根據(jù)串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式求出滑動(dòng)變阻器的最大值和電路的最大及最小功率。只閉合開關(guān)S1,將滑片P移到中點(diǎn)時(shí),等效電路圖如下圖甲所示:電壓表示數(shù)為6V,電阻R1的功率為P1;閉合開關(guān)S1、S2,將滑片移到最左端時(shí),等效電路圖如上圖乙所示,電阻R2的功率為P2;設(shè)電源電壓為U,根據(jù)P=UI=U2在圖甲中R1的功率:P1=U12R1=在圖乙中,電阻R2的功率為:P2=U2R2由題知P1:P2=1:18③;聯(lián)立①②③解得U=4.5V(不合題意,舍去)或U=9V,故電源電壓為9V,A錯(cuò)誤。在圖甲中,根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律,通過R1的電流即電路中的電流:I=I1=U?U表RR滑=2×U表I=2×根據(jù)并聯(lián)電阻小于其中任一電阻,串聯(lián)電阻大于其中任一電阻,當(dāng)R1、R2并聯(lián),即閉合開關(guān)S1、S2,將滑片移到最左端時(shí),電路的總電阻最小,根據(jù)P=UI=U2并聯(lián)的電阻:R并=R1R2R1電路的最大功率:P大=U2R并因R1>R2,故當(dāng)R1與滑動(dòng)變阻器最大電阻串聯(lián)時(shí),即只閉合開關(guān)S2,將滑片P移到最右端時(shí),電路的總電阻最大,為Rm=10Ω+40Ω=50Ω,此時(shí)電路的功率最小,為P小=U2R串=(24.在如圖所示的電路中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)時(shí),導(dǎo)致電壓表V2讀數(shù)變大,則下列關(guān)于其他電表讀數(shù)變化情況的說法中,正確的是(
)A.
V1、A讀數(shù)均變大
B.
V3、V讀數(shù)均變大
C.
V、A讀數(shù)均變大
D.
V3、V1讀數(shù)均變大【答案】A【解析】該電路是一個(gè)串聯(lián)電路,電流表測(cè)總電流,V測(cè)R1、R2、R3兩端的總電壓,V1測(cè)R1兩端的電壓,V2測(cè)R2兩端的電壓,V3測(cè)R3兩端的電壓。
①因?yàn)殡妷罕鞻2的示數(shù)變大,R2的阻值不變,由歐姆定律可得,I=I2=U2/R2,電路中電流變大,即電流表A示數(shù)變大;
②因?yàn)镽1的阻值不變,由歐姆定律可得,U1=I1R1=IR1,已得I變大,電阻R1兩端的電壓變大,故電壓表V1的示數(shù)變大;因?yàn)镽4的阻值不變,由歐姆定律可得,U4=I4R4=IR4,已得I變大,電阻R4兩端的電壓變大,故電壓表V4的示數(shù)變大;
③因?yàn)殡娫措妷翰蛔?,R4兩端的電壓變大,由串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可得,V的示數(shù)變??;而電壓表V1和電壓表V2示數(shù)均變大,故V3的示數(shù)減小。
故答案為:A25.干電池本身有一定的電阻,可以等效為一個(gè)沒有電阻的理想干電池和一個(gè)定值電阻串聯(lián)而成,將n節(jié)干電池串聯(lián)成如圖6--1所示的電源。使用該電源組成如圖6--2所示的電路,閉合電鍵S,在變阻器滑片P從A端滑到R端的全過程中,電路中部分物理量的變化規(guī)律分別如圖6--3(a)、(b)、(c)所示,其中圖6--3(a)為電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖線,圖6--3(b)為電池組輸出電功率與電壓表示數(shù)的關(guān)系圖線,圖6--3(c)為電池組輸出電能的效率η與變阻器接入電路電阻的關(guān)系圖線。若電表均為理想電表,則下列結(jié)論正確的是(
)A.
該電源由6節(jié)干電池串聯(lián)組成
B.
變阻器的總電阻為4Ω
C.
圖6--3(a)中經(jīng)過x點(diǎn)的兩條虛線與坐標(biāo)軸圍成的長(zhǎng)方形面積為2.16W
D.
圖6--3(b)中y點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為3.6V【答案】C【解析】分析】可以將電路看做是干電池的電阻與滑動(dòng)變阻器所組成的串聯(lián)電路。當(dāng)滑片P在A端時(shí),此時(shí)電路只有干電池的內(nèi)阻,此時(shí)電流最大,電壓表示數(shù)為0;當(dāng)滑片P在B端時(shí),此時(shí)電路滑動(dòng)變阻器全部接入,此時(shí)電流最小,電壓表示數(shù)為最大。
A、
設(shè)電源電壓為U,電池組內(nèi)阻為R0,變阻器連人的阻值為R
由a圖可知,當(dāng)滑片P在A端時(shí),此時(shí)電路只有干電池的內(nèi)阻,此時(shí)電流最大,電流I=UR0=1.5AI①;
由乙圖可知,輸出功率P=UR+R02R=U2RR+R02,當(dāng)電池內(nèi)阻與滑動(dòng)變阻器阻值相等時(shí),輸出功率最大,即P=U2RR+R02=U24R0=2.25W②
聯(lián)立,解得U=6V,R0=2Ω
,故電源由4個(gè)電壓為1.5V的干電池組成,A說法錯(cuò)誤。
B、設(shè)變阻器總阻值為R,干電池輸出電能的效率等于等于滑動(dòng)變阻器的功率除以電路的總功率,即
26.如圖所示,R1=1Ω,滑動(dòng)變阻器的最大值R2=2Ω,滑片P從滑動(dòng)變阻器R2的a端向b端滑動(dòng),當(dāng)滑片P滑動(dòng)到ab的中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)是滑片在a端時(shí)的1.4倍,則電阻Rx的阻值為(
)A.
12Ω
B.
14Ω
C.
16Ω
D.
20Ω【答案】B【解析】(1)該電路中R1與RPb串聯(lián),Rx與RPa串聯(lián),然后在并聯(lián);電流表在干路中,測(cè)總電流。
(2)根據(jù)前后兩次電流的倍數(shù)關(guān)系,結(jié)合歐姆定律建立一個(gè)含有未知數(shù)Rx的等式,解出即可。設(shè)電源電壓為U,當(dāng)滑片在a端時(shí)通過R1的電流為I1,通過Rx的電流為Ix;當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí)通過R1的電流為I1',通過Rx的電流為Ix'。已知當(dāng)滑片P滑動(dòng)到ab的中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)是滑片在a端時(shí)的1.4倍,所以(I1+Ix)=1.4(I1'+Ix'),由I=UR可得:
URx+R22+UR1+R27.如圖甲所示電路,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P從右端滑到左端的過程中,R1、R2的I-U關(guān)系圖像如圖乙所示。則下列判斷正確的是(
)A.
圖線A是電阻R1的I-U關(guān)系圖像
B.
電源電壓為14V
C.
R1的阻值是20Ω
D.
滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為30Ω【答案】C【解析】(1)根據(jù)甲圖確定電路串并聯(lián)關(guān)系以及電表所測(cè)的電壓值,然后根據(jù)歐姆定律判斷兩個(gè)電壓表的示數(shù)變化,最后與乙圖進(jìn)行比照即可;
(2)串聯(lián)電路中的總電壓等于各處電壓之和。根據(jù)乙圖確定同一電流下兩個(gè)電壓表的示數(shù),然后根據(jù)U總=U1+U2計(jì)算電源電壓;
(3)從圖乙中找到R1的電壓和對(duì)應(yīng)的電流,然后根據(jù)R1=U1I1計(jì)算即可;
(4)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值最大時(shí),通過電路的電流最小,根據(jù)乙圖確定電路的最小電流和此時(shí)變阻器兩端的電壓,然后根據(jù)R2=U2I2計(jì)算即可。
根據(jù)甲圖可知,電阻R1與變阻器R2串聯(lián),電壓表V1測(cè)R1的電壓,而V2測(cè)R2的電壓。
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從右端滑到左端的過程中,變阻器R2的阻值減小,根據(jù)“串聯(lián)電路電壓與電阻成正比”可知,此時(shí)電壓表V2的示數(shù)減小,那么圖像A是電阻R2的I-U圖像,而圖像B是電阻R1的I-U圖像,故A錯(cuò)誤;
根據(jù)乙圖可知,當(dāng)電流為0.2A時(shí),電壓表V2的示數(shù)為14V,V1的示數(shù)為4V,那么電源電壓U總=U1+U2=4V+14V=18V,故B錯(cuò)誤;
當(dāng)電流為0.2A時(shí),電壓表VA.
小燈泡L正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為6Ω
B.
當(dāng)滑片P移到最左端時(shí),通過小燈泡的電流為1A
C.
在滑片P向左移動(dòng)過程中,并聯(lián)電路兩端電壓減小
D.
在滑片P向左移動(dòng)過程中,并聯(lián)電路消耗的總功率增大【答案】C【解析】(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源的電壓,根據(jù)P=UI求出通過燈泡的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過滑動(dòng)變阻器的電流,根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值;
(2)當(dāng)滑片P移到最左端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零,會(huì)造成電源短路;
(3)在滑片P向左移動(dòng)過程中,根據(jù)電阻的并聯(lián)可知總電阻的變化,根據(jù)歐姆定律可知并聯(lián)電路兩端電壓的變化;
(4)根據(jù)P=UI可知并聯(lián)電路消耗的總功率變化。
A.因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且小燈泡L正常發(fā)光,
所以電源的電壓U=UL=6V,
通過燈泡的電流:IL=PLUL=3W6V=0.5A,
通過滑動(dòng)變阻器的電流:I滑=I-IL=1A-0.5A=0.5A,
則滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值:29.如圖甲的電路中,R1、R2的電壓與電流的關(guān)系如圖乙所示,閉合開關(guān),電阻R2兩端的電壓為U1,通過電路的電流為I1,電路消耗的總功率為P1;在不改變電源電壓的情況下,用30Ω的電阻R3替換R1,此時(shí)R2兩端的電壓為U2,通過電路的總電流為I2,電路消耗的總功率為P2,則(
)A.
U1∶U2=1∶2
B.
P1∶P2=4∶5
C.
R1∶R3=3∶1
D.
I1∶I2=1∶4【答案】B【解析】(1)根據(jù)并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)解答;
(2)從圖乙中分別找到對(duì)應(yīng)的電壓和電流,根據(jù)公式R=UI分別計(jì)算出R1和R2的阻值,再計(jì)算R1與R3的阻值之比;
(3)根據(jù)公式I=UR分別計(jì)算出通過每個(gè)電阻的電流,再根據(jù)并聯(lián)電路I總=I1+I2的規(guī)律分別計(jì)算出總電流,最后作比即可;
(4)根據(jù)公式P總=U總I總計(jì)算總功率之比即可。
由圖甲可知,R2與R1或R3并聯(lián),不改變電源電壓U,
所以U1=U2=U,即U1∶U2=1∶1,故A錯(cuò)誤;
根據(jù)R=UI,由圖乙可知,
電阻R1=U1I1=6V0.1A=60Ω,
電阻R2=U2I2=6V0.3A=20Ω,
又R3=30Ω,所以R1∶R3=2∶1,故C錯(cuò)誤;
根據(jù)并聯(lián)電路的分流特點(diǎn),當(dāng)R2與R1并聯(lián)時(shí),
通過干路的總電流:I1=UR1+U二、填空題30.如圖所示電路,電源電壓恒定,當(dāng)開關(guān)S閉合后,電流表A1的示數(shù)
,電流表A2的示數(shù)
.(填“變大”、“變小”或“不變”)【答案】不變;變大【解析】解:由圖示電路圖可知,開關(guān)閉合前,只有電阻R1接入電路,電流表A1、A2串聯(lián)測(cè)電路電流,開關(guān)閉合后,兩電阻并聯(lián),電流表A2測(cè)干路電流、A1測(cè)電阻R1支路電流,電源電壓不變,通過電阻R1的電流不變,電流表A1示數(shù)不變,電流表A2測(cè)干路電流,其示數(shù)變大;故答案為:不變;變大分析清楚電路結(jié)構(gòu),根據(jù)電路結(jié)構(gòu)應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律判斷電流表示數(shù)如何變化31.如圖所示的電路中,恒流源可為電路提供恒定電流I0,R為定值電阻,電流表、電壓表均可視為理想電表(不考慮電表的電阻影響)。小科同學(xué)利用該電路研究滑動(dòng)變阻器R0消耗的電功率。改變品的阻值,記錄多組電流、電壓的數(shù)值,得到如圖所示的U-I關(guān)系圖像。請(qǐng)回答下列問題:
(1)滑動(dòng)變阻器滑片向下移動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)________(填“增大”、“不變”或“減小”)。(2)恒定電流I0=________A。(3)R消耗的最大功率為________W?!敬鸢浮浚?)減小
(2)1.0
(3)5【解析】(1)分析電路結(jié)構(gòu),根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可知R分流的變化,再由歐姆定律可得出電壓表示數(shù)的變化。
(2)由圖象及并聯(lián)電路的規(guī)律可分析恒定電流的大小。
(3)先根據(jù)圖像得出電壓與電流的關(guān)系式,再此基礎(chǔ)上結(jié)合功率公式和數(shù)學(xué)中的二次函數(shù)的知識(shí)求出最大值即可。
(1)定值電阻與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),當(dāng)R向下移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電阻減小,因?yàn)樵撾娐愤B接的是恒流源,由并聯(lián)電路的分流特點(diǎn)可得電流表示數(shù)會(huì)增大,所以通過R的電流會(huì)減小,根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)R兩端的電壓減小,故電壓表示數(shù)減小。
(2)當(dāng)電壓表示數(shù)為零時(shí),說明RL短路,此時(shí)流過電流表的電流即為I0,故由圖可知I0為1.0A。
(3)由圖可知,滑動(dòng)變阻器R0的U-I關(guān)系是一個(gè)一次函數(shù)圖像,假設(shè)U=kI+b,代入(0.2A,15V)
(0.8A,4V)可得U=20-20I,則滑動(dòng)變阻器的功率P=UI=(20-20I)I,化為二次函數(shù)算式P=-20(I-0.5)2+5,根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可得,當(dāng)I=0.5A時(shí),滑動(dòng)變阻器電功率最大,代入解得P最大=5W。
故答案為;(1)減小;(2)1.0;(3)532.將R1=12Ω、R2=6Ω兩電阻串聯(lián)在某一電源上,R1、R2消耗的功率之比P1:P2=
,此時(shí)電路消耗的總功率為P;再將它們并聯(lián)后接入同一電源上,電路的總電阻R′=
,此時(shí)電路消耗的總功率為P′;則P:P′=
?!敬鸢浮?:1;4Ω;2:9【解析】已知兩電阻阻值,應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)、并聯(lián)電路特點(diǎn)與電功率公式可以求出兩電阻的功率之比。知道串并聯(lián)電路特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵。串聯(lián)時(shí):將R1=12Ω、R2=6Ω兩電阻串聯(lián)在某一電源上,電流處處相等,由P=I2R可知,
R1與R2消耗的功率之比P1∶P2=I2R1︰I2R2=R1︰R2=12Ω︰6Ω=2︰1;
此時(shí)電路消耗的總功率為P=U2/(R1+R2)=U2/18。并聯(lián)時(shí):再將R1=12Ω、R2=6Ω兩電阻并聯(lián)后接入同一電源上,
電路的總電阻R′=R1R2/(R1+R2)=12Ω×6Ω/(12Ω+6Ω)=4Ω;
電路消耗的總功率為P′=U2/R′=U2/4,則P∶P′=R′∶(R1+R2)=4∶18=2:9。故答案為:2:1;4Ω;2:9。33.如圖甲所示,兩個(gè)燈泡串聯(lián)在電路中,電源電壓為6V,L1的額定電壓為3V,L2的額定電壓為2V.通過兩個(gè)燈泡的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑至中點(diǎn)時(shí),其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光,另一個(gè)不損壞。正常發(fā)光的小燈泡是________,其額定功率為________W,滑動(dòng)變阻器的最大阻值是________Ω?!敬鸢浮縇1;0.45;20【解析】(1)根據(jù)乙圖確定兩個(gè)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流大小,當(dāng)二者串聯(lián)時(shí),額定電流小的正常發(fā)光;根據(jù)P=UI計(jì)算它的額定功率;
(2)通過乙圖確定另一個(gè)燈泡此時(shí)的電壓,根據(jù)U變=U總-U1-U2計(jì)算出變阻器兩端的電壓,再根據(jù)公式12R變=U變I計(jì)算變阻器的最大阻值。
根據(jù)乙圖可知,L1正常發(fā)光時(shí)電壓3V,額定電流為0.15A;
L2正常發(fā)光時(shí)電壓2V,額定電流約等于0.18A;
當(dāng)兩個(gè)燈泡串聯(lián)時(shí),正常發(fā)光是L1,它的額定功率為:P1=U1I1=3V×0.15A=0.45W;
當(dāng)電流為0.15A時(shí),燈泡L2兩端的電壓為1.5V;
那么滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為:U變=U總-U1-U2=6V-3V-1.5V=1.5V;
因?yàn)榛谧冏杵鞯闹悬c(diǎn),
所以12R變=34.如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開,甲、乙為電流表時(shí),兩表示數(shù)之比是I甲:I乙=3:5,則R1:R2=
;當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合,甲、乙兩表為電壓表時(shí),甲、乙兩表示數(shù)之比為
?!敬鸢浮?:2;5:2【解析】(1)當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開,甲、乙為電流表時(shí),R1和R2并聯(lián),甲電流表測(cè)R2支路的電流,乙電流表測(cè)干路電流;根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)求出兩支路的電流之比,根據(jù)并聯(lián)電路分流規(guī)律求出兩電阻的阻值之比;
(2)當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合,甲、乙兩表為電壓表時(shí),R1和R2串聯(lián),甲測(cè)電源的電壓,乙測(cè)R2兩端的電壓;根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律求出兩電阻兩端的電壓之比,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出兩電壓表的示數(shù)之比。
(1)當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開,甲、乙為電流表時(shí),R1和R2并聯(lián),甲電流表測(cè)R2支路的電流,乙電流表測(cè)干路電流;
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以通過兩電阻的電流之比:I1I2=I乙?I甲I甲=5?33=23,
在并聯(lián)電路中,電流與電阻成反比,
則R1R2=I2I135.在原子內(nèi)部,核外電子繞原子核運(yùn)動(dòng)會(huì)形成環(huán)形電流,環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)使原子的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。如圖所示,若紙外表示N極,則電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)開_______(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)方向?!敬鸢浮宽槙r(shí)針【解析】(1)正電荷移動(dòng)的方向規(guī)定為電流方向,而電子的移動(dòng)方向與電流方向相反;
(2)根據(jù)通電螺線管的極性判斷方法進(jìn)行判斷即可。
因?yàn)榧埻獗硎綨極,所以讓右手的大拇指指向紙外,四指指尖沿逆時(shí)針方向,說明電流方向沿逆時(shí)針方向。因?yàn)殡娮拥囊苿?dòng)方向與電流方向相反,所以電子繞原子核的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向。
故答案為:順時(shí)針36.如圖所示,直徑為D的圓環(huán)是用粗細(xì)均勻的電阻制成的,總電阻為R1的2倍,圖中A、B、C、…H為圓環(huán)上的等分點(diǎn)。A點(diǎn)固定,P為滑片,能沿圓環(huán)滑動(dòng),并保持良好的接觸。電源的內(nèi)阻不計(jì)。當(dāng)閉合開關(guān)S后,滑片P沿圓環(huán)順時(shí)針從B滑到H時(shí),電壓表V2讀數(shù)的讀數(shù)變化為________【答案】先變大后變小【解析】(1)該電路是一個(gè)混聯(lián)電路,RABP與RAHP先并聯(lián),然后再與R1串聯(lián);電壓表V2測(cè)量的是并聯(lián)電路的電壓。
(2)假設(shè)電阻是Ra和Rb并聯(lián),此時(shí)的總電阻R總=RaRb/(Ra+Rb),如果Ra+Rb之和R是一個(gè)定值,故該表達(dá)式可變形為R總=Ra(R-Ra)/R=RaR-R2a/R,由數(shù)學(xué)二次函數(shù)知識(shí)可知當(dāng)Ra=Rb=12R時(shí),它們的并聯(lián)總電阻最大。
(3)串聯(lián)電路是一個(gè)分壓電路,電壓之比等于電阻之比由分析可知,滑片P到位置E點(diǎn)時(shí),RABP=RAHP時(shí),并聯(lián)電路的電阻最大,此時(shí)它們與R1串聯(lián),分得的電壓也最大;所以當(dāng)滑片P沿圓環(huán)順時(shí)針從B滑到E時(shí),并聯(lián)電路電阻逐漸變大,V2示數(shù)變大;當(dāng)滑片P沿圓環(huán)順時(shí)針從E滑到H時(shí),并聯(lián)電路電阻逐漸變小,V2示數(shù)也逐漸變小,所以滑片P沿圓環(huán)順時(shí)針從B滑到H時(shí),電壓表V2讀數(shù)的讀數(shù)變化為先變大后變小。37.如圖所示電路,閉合開關(guān)S后,甲、乙兩表是電壓表,示數(shù)之比是5∶2,當(dāng)開關(guān)S斷開,甲、乙兩表是電流表,則兩表的示數(shù)之比為
?!敬鸢浮?∶5【解析】先分析電路的連接和電表的作用,再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓分配特點(diǎn)和并聯(lián)電路的電流分配特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算.當(dāng)S閉合,甲、乙兩表是電壓表時(shí),兩個(gè)電阻串聯(lián),電壓表甲測(cè)總電壓,電壓表乙測(cè)量的是R2兩端的電壓,U:U2=U甲:U乙=5:2;
所以,U1:U2=R1:R2=3:2;
當(dāng)S斷開,甲乙兩表是電流表時(shí),兩個(gè)電阻串聯(lián),電流表甲測(cè)量的是R2中的電流,電流表乙測(cè)量的是干路的電流,
因?yàn)镽1:R2=3:2,
所以I1:I2=R2:R1=2:3,
I2:I=I甲:I乙=3:5
故答案為:3:5.三、實(shí)驗(yàn)探究題38.小明利用僅有的一個(gè)規(guī)格為“20Ω1.0A”的滑動(dòng)變阻器和其他器材來“檢驗(yàn)歐姆定律”。實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,電源電壓恒為6伏?;瑒?dòng)變阻器的ab段線圈之間的絕緣漆破損,導(dǎo)致電流直徑流過(如圖乙),致使ab段電阻損失,此時(shí)ab段電阻阻值可忽略不計(jì)。實(shí)驗(yàn)步驟如下:①用8歐的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),連接好電路。②閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使定值電阻兩端電壓為4伏,讀出電流表的示數(shù)(如圖丙)。斷開開關(guān),把滑片P移到阻值最大端。③依次用阻值為12歐、16歐和20歐的定值電阻替換原來的電阻,重復(fù)步驟②。(1)圖丙中電流表示數(shù)為________安。(2)小明設(shè)計(jì)上述實(shí)驗(yàn)步驟,要探究的問題是:________。(3)小明在完成16歐電阻的實(shí)驗(yàn)后,再做20歐電阻的實(shí)驗(yàn)時(shí),但電壓表示數(shù)一直大于4伏。分析可得,ab段電阻絲絕緣層破損前的阻值Rab的范圍是________?!敬鸢浮浚?)0.5
(2)導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系
(3)10Ω<Rab≤12Ω【解析】(1)根據(jù)丙圖確定電流表的量程和分度值,然后根據(jù)指針的位置讀出電流表的示數(shù);
(2)根據(jù)控制變量法的要求分析即可;
(3)在串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比。當(dāng)接入16Ω的電阻時(shí),可以讓電壓表的示數(shù)為4V;當(dāng)加入20Ω的電阻時(shí),不能使電壓表的示數(shù)減小到4V。根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律,分別計(jì)算出兩種情況下變阻器要接入電路的阻值,再用變阻器的總阻值減去它們得到Rab的阻值范圍。(1)根據(jù)丙圖可知,電流表選擇量程0~0.6A,分度值為0.02A,那么電流表的示數(shù)為0.5A。
(2)根據(jù)題意可知,實(shí)驗(yàn)中改變定值電阻的阻值,而保持電阻兩端的電壓不變,因此探究的是通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系。
(3)實(shí)驗(yàn)中,每次電壓表的示數(shù)都是4V,而變阻器兩端的電壓都是:6V-4V=2V;
根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律得到:U1U變=R1R變;
當(dāng)接入16Ω的電阻時(shí)為:4V2V=16ΩR變;
解得:R變
39.為了探究“電流與電阻的關(guān)系”,小明用阻值不同的定值電阻、電壓為6伏的電源、滑動(dòng)變阻器(20Ω2.5A)等器材按圖甲方式連接電路,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。①將4歐的R1接入電路,當(dāng)電壓表示數(shù)為4伏時(shí),記錄電流表的示數(shù)。②用R2替換R1,發(fā)現(xiàn)無論如何左右移動(dòng)滑片P,電壓表指針在4伏的刻度左右擺動(dòng),但無法準(zhǔn)確指在4伏的刻度線上。老師告知小明:滑動(dòng)變阻器的線圈結(jié)構(gòu)如圖乙所示,因此無法連續(xù)改變接入電路的有效阻值,當(dāng)定值電阻與滑動(dòng)變阻器最大阻值相比過小時(shí),會(huì)導(dǎo)致步驟②現(xiàn)象發(fā)生。③用一根阻值為0.5歐的電阻絲制作一個(gè)可連續(xù)改變阻值的旋鈕式變阻器,并按圖丙方式接入電路,繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。通過調(diào)節(jié)滑片P和旋鈕觸片Q使電壓表示數(shù)為4伏,此時(shí)電流表示數(shù)如圖丁所示。(1)圖丁中電流表的示數(shù)為________安。(2)步驟③中滑片P和旋鈕觸片Q處在如圖丙所示的位置時(shí),電壓表示數(shù)略超過4伏,則小明應(yīng)如何調(diào)節(jié)滑片P和旋鈕觸片Q,使電壓表示數(shù)為4伏?________。(3)小明利用圖甲電路繼續(xù)他的探究實(shí)驗(yàn),仍保持定值電阻兩端的電壓為4伏,則下列定值電阻不可用來替換R1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的是
。A.15歐
B.25歐
C.35歐
D.45歐【答案】(1)2
(2)將P右移,使電壓表略小于4伏,再將Q逆時(shí)針慢慢轉(zhuǎn)動(dòng),直到電壓表的示數(shù)為4伏
(3)D【解析】(1)根據(jù)丁圖,確定電流表的量程和分度值,根據(jù)指針的位置讀數(shù);
(2)現(xiàn)在電壓表的示數(shù)超過4V,說明兩個(gè)變阻器分擔(dān)的電壓較小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓和電阻成正比的規(guī)律可知,即需要增大二者的總阻值。由于自制的變阻器可以連續(xù)微量調(diào)節(jié),所以可以先將變阻器的阻值調(diào)大一些,使電壓表的示數(shù)小于4V,再通過自制變阻器的阻值減小,將電壓表的示數(shù)精確調(diào)至4V。
(3)當(dāng)電壓表的示數(shù)保持不變時(shí),定值電阻的阻值越大,對(duì)應(yīng)的變阻器接入的阻值也要增大。把變阻器的阻值調(diào)到最大,讓電壓表的示數(shù)為4V,計(jì)算出此時(shí)定值電阻的阻值,這就是可以替換R1的最大阻值。(1)根據(jù)丁圖可知,電流表選擇的量程為0~3A,分度值為0.1A,那么讀數(shù)為2A;
(2)步驟③中滑片P和旋鈕觸片Q處在如圖丙所示的位置時(shí),電壓表示數(shù)略超過4伏,此時(shí)小明應(yīng)該進(jìn)行的操作為:將P右移,使電壓表略小于4伏,再將Q逆時(shí)針慢慢轉(zhuǎn)動(dòng),直到電壓表的示數(shù)為4伏;
(3)變阻器的最大阻值為20Ω,
那么變阻器兩端的電壓為:U變=U總-U1=6V-4V=2V;
根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律得到:U1U=R1R;
4V2V=R120Ω40.某科學(xué)興趣小組制作了一個(gè)直接測(cè)量電阻阻值的儀器,稱之為歐姆表。連接的電路如圖所示,制作步驟如下:(1)在A與B之間連接導(dǎo)線,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R。,使電流表示數(shù)為0.6安(即滿量程),把電流表的“0.6安”刻度線標(biāo)為“0歐”。(1)保持滑動(dòng)變阻器R,不變,當(dāng)在AB之間接一阻值為80歐的電阻時(shí),電流表示數(shù)為0.3安。此時(shí)滑動(dòng)變阻器R1的有效阻值為________
歐,把“80歐”數(shù)值標(biāo)在電流表刻度“0.3安”處。(2)據(jù)此原理,通過計(jì)算可把電流表刻度改為相應(yīng)的電阻值,則在電流表刻度為“0.4安”處應(yīng)標(biāo)的電阻值是________
歐。(3)用此歐姆表能直接測(cè)量接入AB間導(dǎo)體的電阻阻值。請(qǐng)寫出按此方法制成的歐姆表刻度與電流表刻度的兩處不同點(diǎn):________________
【答案】(1)80
(2)40
(3)刻度不均勻;示數(shù)右小左大(或示數(shù)右疏左密等)【解析】(1)根據(jù)歐姆定律及電流表示數(shù)列方程,然后解方程組求出電源電壓、滑動(dòng)變阻器的有效值。(2)根據(jù)電流表示數(shù),由歐姆定律可以求出電阻阻值。(3)根據(jù)題意及歐姆定律分析電流表刻度特點(diǎn)。(1)設(shè)電源電壓是U,
由歐姆定律得:I1=U/R1,即:0.6A=UR1,----式①I2=U/(R1+R),即:0.3A=UR1+80,----式②,由①②解得:U=48V,R1=80Ω(2)當(dāng)電流I3=0.4A時(shí),I3=U/(R+R1)=48V/(80Ω+R1)=0.4A,
解得:R1=40Ω;(3)①由題意知,歐姆表的零刻度線在最右端,而電流表零刻度線在最左端;流過歐姆表的電流I=U/(R1+R),則R=U/I-R1,
②由此可見:R與I不成正比,歐姆表刻度線不均勻。41.如圖所示電路,當(dāng)開關(guān)閉合后,兩燈泡L1、L2均發(fā)光但未達(dá)到額定功率,現(xiàn)將變阻器觸片向上移動(dòng)一段適當(dāng)?shù)木嚯x(變化足夠大,但不會(huì)使任何一個(gè)器件被燒壞),寫出對(duì)于L1、L2亮度變化以及電流表的讀數(shù)變化情況的分析結(jié)果。(1)L1將________(選填“變亮”“變暗”“亮度不變”或“無法確定”)。(2)L2將________
(選填“變亮”“變暗”“亮度不變”或“無法確定”)。(3)電流表示數(shù)將________
(選填“增大”減小”不變”或“無法確定”)【答案】(1)變暗
(2)變亮
(3)減小【解析】畫出等效電路圖如下:
該電路中R1與L1并聯(lián),R2與L2并聯(lián),之后再串聯(lián),最后與R3并聯(lián)。
當(dāng)變阻器觸片向上即等效電路圖中向移右動(dòng)一段適當(dāng)距離時(shí),R2增大,則R2與L2并聯(lián)部分總電阻增大,因?yàn)檎麠l支路的電壓等于電源電壓不變,所以R2與L2兩部分的總電壓變大,故R1與L1兩端電壓減小,L1變暗;
R2與L2兩瑞電壓增大,L2變亮;
電流表測(cè)通過R3和R2的總電流,R3這條支路電壓和電阻都不變所以通過的電流不變,因?yàn)镽2的變阻器觸片向上移動(dòng),使得R2與L2并聯(lián)的總電阻增大,所以R1與L1并聯(lián),R2與L2并聯(lián)之后再串聯(lián)這條支路的總電阻也變大,而這整條支路的電壓不變,所以這條支路的總電流減小,因?yàn)橹肥怯?與L1并聯(lián),R2與L2并聯(lián)在串聯(lián)而成,所以通過R2與L2并聯(lián)電路的總電流減小,又因?yàn)榍懊娣治鲆训肦2與L2兩部分的總電壓變大,而RL2的電阻是不變的,即通過RL2的電流增大,由此可得到通過R2的電流減小。電流表測(cè)通過R3和R2的總電流,通過R3的電流大小不變,通過R2的電流減小,所以電流表的示數(shù)較小。
故答案為:(1)變暗;(2)變亮;(3)減小42.在“用電流表測(cè)電流”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)連接的電路如圖所示。(1)閉合開關(guān),觀察到燈泡L1和L2的發(fā)光情況是________。(2)針對(duì)上述現(xiàn)象,該電路存在的問題是________。(3)請(qǐng)?jiān)谠瓐D上只改動(dòng)一根導(dǎo)線,使兩只電流表分別測(cè)干路和支路的電流。(要求:在需改動(dòng)的導(dǎo)線上畫“×”,用筆將改動(dòng)后的導(dǎo)線畫出,導(dǎo)線不許交叉)【答案】(1)L1不發(fā)光,L2發(fā)光
(2)燈L1和電流表A2被短路
(3)解:如圖所示:【解析】解決本題的關(guān)鍵是熟知電流表的使用方法.1.如圖所示,燈泡L1被短路,L1不發(fā)光,所以L2發(fā)光;
2.如圖所示,燈泡L1與A2串聯(lián)再與A1并聯(lián),所以燈L1和電流表A2被短路;
3.;根據(jù)一個(gè)電流表在干路,一個(gè)在支路,將A2的“3”接線柱改到開關(guān)的右側(cè)接線柱即可;
故答案為:1、L1不發(fā)光,L2發(fā)光;
2、燈L1和電流表A2被短路;
3、如圖所示:四、解答題43.在如圖所示的電路中,當(dāng)開關(guān)S、S1、S2均閉合時(shí),燈泡的連接方式是什么?此時(shí)電流表測(cè)的是哪一部分的電流?【答案】L3短路,L1和L2并聯(lián),電流表測(cè)量L2電流【解析】當(dāng)開關(guān)都閉合時(shí),L3和S1并聯(lián),被短路,L1和L2并聯(lián),電流表測(cè)量L2電流根據(jù)電路的連接及電流的流向分析,同一根導(dǎo)線可以看作是同一點(diǎn)。44.小陽同學(xué)在科技月制作了一個(gè)多檔位電熱器模型。為了分析接入電路的電阻對(duì)電熱器的電功率的影響,他將電表接入電路中,其電路如圖所示,電源兩端電壓不變,R1=30Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合,S1、S2斷開時(shí),電壓表示數(shù)為U1,當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí),電壓表示數(shù)為U2,已知U1:U2=3:8;兩種狀態(tài)時(shí),R2消耗的功率最大值P大和最小值P小之比為4:1;R3的最小功率為0.9W。請(qǐng)你幫小陽完成下列問題。(1)畫出上述兩個(gè)狀態(tài)的等效電路圖。________(2)計(jì)算電阻R2的阻值。________(3)計(jì)算電源兩端的電壓。________(4)計(jì)算這個(gè)電熱器模型最大檔位和最小檔位對(duì)應(yīng)的功率分別是多少?________【答案】(1)略
(2)40Ω
(3)24V
(4)P最小=U2/R串=(24V)2/6.3Ω=7.2WP最大=U2/R并=(24V)2/80Ω=91.4W答:這個(gè)電熱器模型最小檔位和最大檔位對(duì)應(yīng)的功率分別是7.2W、91.4W【解析】(1)當(dāng)開關(guān)S閉合,S1、S2斷開時(shí),三電阻串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓;當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),三電阻并聯(lián),電壓表測(cè)電源的電壓,電流表測(cè)R1和R2支路的電流之和,據(jù)此畫出等效電路圖。
(2)根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知圖2中電壓表的示數(shù)和電源的電壓相等,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律表示出U1:U2=3:8,即可求出圖1的總電阻;根據(jù)歐姆定律求出圖1中電路中的電流,根據(jù)P=I2R表示出R2的最小電功率,根據(jù)P=U2/R表示出R2的最大總功率,利用R2消耗的功率最大值P大和最小值P小之比為4:1即可求出R2的阻值。
(3)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出圖1中R3的阻值,根據(jù)P=I2R表示出R3的最小功率即可求出電源的電壓.
(4)圖1中電路中的電流最小,電路的總功率最小,根據(jù)P=U2/R求出電熱器的最小總功率;圖2中,三電阻兩端的電壓最大,電路的總功率最大,根據(jù)P=U2/R求出電熱器的最大總功率。(1)當(dāng)開關(guān)S閉合,S1、S2斷開時(shí),等效電路圖如圖1所示;當(dāng)S、S2都閉合時(shí),等效電路圖如圖2所示:
(2)因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以由圖2可知電壓表的示數(shù)U2=U,圖1中因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以U1/U2=U1/U=IR1/IR總=R1/R總=30Ω/IR總=3/8,解得R總=80歐姆
電路中的電流Ⅰ=U/R總=U/80Ω
圖1中電路中的電流最小,R2和R3的電功率最小,則P小=I2R2=(U/R總)2R2=U2R2/R2總
圖2中R2兩端的電壓最大,功率最大,則P大=U2/R2,
因?yàn)镻大:P小=4:1,所以P大/P小=(U2/R2)/(U2R2/R2總)=(R總/R2)2=4:1
解得R2=1/2R總=1/2×80Ω=40Ω
(3)圖1中,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以R3的阻值:
R3=R總-R1-R2=80Ω-30Ω-40Ω=10Ω
R3的最小功率:P3=I2R3=(U/R總)2R3=(U/80Ω)2×10Ω=0.9W,解得U=24V
(4)圖1中,電路中的電流最小,電路的總功率最小,
P總小=???????U2/R總=(???????24V)2/80Ω=7.2W
圖2中,三電阻兩端的電壓最大,申路的總電功率最大,
則P總大=???????U2/R1+???????U2/R2+???????U2/R3=(???????24V)2/30Ω+(???????24V)2/40Ω+(???????24V)2/10Ω=91.2W
故答案為:(1)略;(2)40Ω;(3)24V;(4)7.2W;91.4W45.如圖所示電路中,電源電壓為12伏,R2=20歐。當(dāng)S1、S2閉合時(shí),電流表示數(shù)為0.8安,當(dāng)S1、S2斷開時(shí),電流表示數(shù)為0.2安。求R1和R3的值?!敬鸢浮浚?)當(dāng)S1、S2閉合時(shí),電阻R3被短路,只有電阻R1與R2并聯(lián),電流表測(cè)總電流;
通過R2的電流I2=U2R2=12V20Ω=0.6A;
通過電阻R1的電流I1=I總-I2=0.8A-0.6A=0.2A;
R1的阻值R1=U1I1=12V0.2A=60Ω;
(2)當(dāng)S1、S2斷開時(shí),電阻R2與電阻R3串聯(lián);
總電阻R總=U總I總=12V0.2A=60Ω;
電阻R3的阻值為:R3=R總-R2=60Ω-20Ω=40Ω。
【解析】
(1)當(dāng)S1、S2閉合時(shí),電阻R3被短路,只有電阻R1與R2并聯(lián),電流表測(cè)總電流;首先根據(jù)I2=U2R46.二極管是電子電路的重要元件,它的電路符號(hào)為。如圖1,當(dāng)電流從它A端流入時(shí),二極管的電阻很小,可視為二極管短路;當(dāng)電流從它B端流入時(shí),二極管的電阻很大,可視為二極管斷路。(1)綜上所述,二極管具有________(單向或雙向)導(dǎo)電性能。(2)如圖2所示電路,當(dāng)開關(guān)S閉合后,能發(fā)光的燈是________(填“L1”或“L2”或“L1和L2”)。(3)如圖3,兩電源電壓相同且保持不變,L1、L2規(guī)格相同,均標(biāo)有“6V,3w”字樣,當(dāng)只閉合S2時(shí)L1恰好正常發(fā)光,若只閉合S1,L1的實(shí)際電功率是多少?【答案】(1)單向
(2)L1
(3)圖3中當(dāng)只閉合S2時(shí),根據(jù)二極管的原理,L2被短路,L1正常發(fā)光,所以電源電壓等于6V,若只閉合S1時(shí),電路是L1和L2的串聯(lián)電路,依據(jù)“6V
3W”求
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