中考物理欧姆定律的计算经典压轴题含答案Word文件下载.docx
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闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片,在保证电路安全的情况下(不考虑温度对灯丝电阻的影响),下列说法不正确的是( )
A.L2不能正常发光
B.滑动变阻器连入电路的最小阻值是8Ω
C.电流表示数的变化范围是0~0.5A
D.电路消耗的最大功率是6W
【分析】
A.由电路图可知,两个灯泡和滑动变阻器串联,根据
可知L1和L2额定电流分别为
在保证电路安全的情况下,电路电流不能大于L1的额定电流,故L2不能正常发光,故A正确,A不符合题意;
B.L1和L2电阻分别为
电路电流不应超出L1的额定电流时,此时滑动变阻器连入电路的最小,即
则
故B正确,B不符合题意;
C.滑动变阻器阻值达到最大时,电流表示数最小,为
故C错误,C符合题意;
D.电路消耗的最大功率是为
故D正确,D不符合题意。
故选C。
3.如图所示,电源电压保持12V不变,小灯泡L上标有“6V3W”字样,滑动变阻器最大电阻值R=48Ω,闭合开关,若不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是()
A.要使电压表的示数增大1V,小灯泡L两端的电压就会减小1V
B.当滑片P移到最右端时,通电100s滑动变阻器消耗的电能是192J
C.当滑片P移到变阻器的中点时,小灯泡L正常发光
D.当滑片P移到变阻器的中点时,电阻R的实际功率是3.6W
【答案】B
A.从图中可以看到,这是一个串联电路,电压表测的是小灯泡L两端的电压,所以电压表的示数增大1V,小灯泡L两端的电压也会增大1V,A错误;
B.可知,小灯泡L的电阻是
这是一个串联电路,电路中的电流大小是
通电100s滑动变阻器消耗的电能是
B正确;
C.当滑片P移到变阻器的中点时,电路中的电流大小是
小灯泡L的电压是
小灯泡不会正常发光,C错误;
D.当滑片P移到变阻器的中点时,电路中的电流大小是,变阻器接入电路的电阻大小是,则滑动变阻器R的实际功率是
D错误;
故选B。
4.如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R2=3Ω,滑动变阻器的最大阻值为R。
将滑动变阻器的滑片P移至右端,只闭合开关S1,电压表V1示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表A的示数为0.4A;
再将滑动变阻器的滑片P置于左端时,电压表V1示数为U1′,电压表V2示数为U2′。
已知U1:
U1′=2:
1,U2:
U2′=1:
3,以下说法不正确的是( )
A.R的电阻为10Ω
B.当开关都闭合,电路消耗的最小功率为30W
C.电源电压为6V
D.只闭合开关S1时,电路消耗的最大功率为7.2W
将滑动变阻器的滑片P移至右端接入阻值最大,只闭合开关S1时,三个电阻串联,电压表V1测量电阻R与定值电阻R1两端电压,电压表V2测量定值电阻R2两端电压,电流表测量电路电流,此时
且
再将滑动变阻器的滑片P置于左端时接入阻值为零,此时
3,联立可得
即
U1:
U2=4:
1
则电源电压为
故C正确,C不符合题意;
滑片P置于左端时电路电流为
即定值电阻R1为
则滑动变阻器的最大阻值为
故A正确,A不符合题意;
只闭合开关S1时,由P=UI可知当滑片P置于左端时接入阻值为零时,电路消耗功率最大,为
故D正确,D不符合题意;
当开关都闭合时,三个电阻并联,电路消耗功率为
可知,当滑动变阻器的滑片P移至右端接入阻值最大时,电路功率最小,为
故B错误,B符合题意。
5.如图所示的电路,将A、B两端接入10V电源,电压表示数为4V;
拆去A、B两端电源,再将C、D两端接入20V电源,电压表示数为12V,则R1∶R3的值为( )
A.3∶2B.1∶1C.9∶4D.4∶9
当将A、B两端接入10V电源,电压表示数为4V,即R2两端的电压是4V,根据串联电路电压规律可知,R1两端的电压是
根据串联电路电流规律可知
可得;
拆去A、B两端电源,再将C、D两端接入20V电源,电压表示数为12V,即R2两端的电压是12V,可知R3两端的电压是
可知
那么
6.小亮同学用如图所示的电路进行实验,已知电源电压U=12V,灯泡L标有“6V、3W”字样(不计灯丝电阻随温度的变化),滑动变阻器R0标有“60Ω1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。
在实验中,为了确保测量准确,要求电表所测值不小于其量程的。
要使测量准确并确保电路安全,下列说法正确的是( )
A.电路总功率的变化范围为2W~7.2W
B.电压表示数变化范围为5V~9.6V
C.灯泡L正常工作时,滑动变阻器接入的阻值为10Ω
D.灯泡L消耗的最小功率为0.48W
【答案】D
由电路图可知,电阻与灯泡串联在电路中,电压表测量变阻器接入阻值的两端电压,根据功率变形公式可知小灯泡的阻值为
小灯泡额定电流为
电表所测值不小于其量程的,在未考虑电路安全情况下,则电流表可用量程应为0.2~0.6A,电压表可用量程为5~15V:
A.由功率公式P=UI可知,电源电压不变时,电路电流越小则功率越小,当电流为0.2A时
Pmin=UImin=12V⨯0.2A=2.4W
此时变阻器两端电压为
UR=R1Imin=60Ω⨯0.2A=12V
满足电压表的测量与安全要求,故A错误;
B.电压表测量变阻器接入阻值的两端电压,由串联电阻分压特点,其电阻接入越小则分压越小,当其示数最低值为5V时,电路电流为
此时电路电流已超出电流表最大量程,故B错误;
C.灯泡L正常工作时,其两端电压为6V,则由串联电阻分压特点可知变阻器两端电压也为6V,则接入的变阻器阻值与灯泡阻值相同即12Ω,故C错误;
D.由功率计算公式
可知,当电路电流最小为0.2A时灯泡L消耗功率最小
由选项A中可知此时电压表满足题意要求,故D正确。
故选D。
7.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图象如图乙所示。
则下列判断不正确的是()
A.A图线是电阻R2的I-U关系图象
B.电源电压为18V
C.R1的阻值是20Ω
D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
A.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0;
由图象可知,A为滑动变阻器R2的U−I关系图象,B为电阻R1的U−I图象,故A正确,不符合题意;
B.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小;
由U−I图象可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压:
U=U1+U2=14V+4V=18V
故B正确,不符合题意;
C.由I=可得,定值电阻R1的阻值
R1===20
故C正确,不符合题意;
D.由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:
R2===70
故D错误,符合题意。
8.如图所示电路,电源电压为9V保持不变,滑片P由A点滑到B点时(图中未标出),电压表的示数由6V变为3V,电流表的示数变化了0.3A。
关于变阻器接入电路的阻值RA和RB的大小关系、定值电阻R0的电功率变化量△P0,下列选项正确的是()
A.RA>
RB、△P0=2.7WB.RA>
RB、△P0=1.9W
C.RA<
RB、△P0=2.7WD.RA<
RB、△P0=0.9W
【答案】A
滑片P由A点滑到B点时,电压表的示数由6V变为3V,滑动变阻器接入电路中的阻值两端的电压变小,那么根据串联电路电压规律可知,定值电阻R0的两端电压变大,根据欧姆定律可知,流过定值电阻R0的电流变大,根据串联电路电流规律可知,流过滑动变阻器的电流也变大,根据欧姆定律的变换式可知,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,那么RA>
RB;
设滑片P在A点时电路的电流是,滑到B点时电路的电流是
滑片P在A点时,电压表的示数是6V,定值电阻R0的电压是3V,那么电路中的电流是,滑片P在B点时,电压表的示数是3V,定值电阻R0的电压是6V,那么电路中的电流是,可以得到
化简计算可得;
由题意可知定值电阻R0的电功率变化量△P0是
故选A。
9.一灯泡标有“6V6W”字样,其工作时图像如图甲所示。
将小灯泡和标有“10Ω1A”字样的滑动变阻器连接在图乙所示的电路中,电源电压恒定不变。
当滑片P最左端时,小灯泡恰好正常发光,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~3V。
闭合开关,在移动滑动变阻器滑片的过程中,为保证电路安全,下列说法正确的是( )
①小灯泡的最小功率为0.75W
②滑动变阻器的阻值变化范围是0~4Ω
③电流表的变化范围是0.5A~1A
④电路的总功率变化范围4.5W~6W
A.只有②④B.只有①②④C.只有①③D.只有③④
①②灯泡标有“6V6W”字样,表示灯的额定电压为6V,额定功率为6W,由图乙知,变阻器与灯串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测整个电路的电流,当滑片P在最左端时,变阻器被短路,电路中只有灯接入,小灯泡恰好正常发光,故电源电压为6V;
电压表的量程为0~3V,则变阻器两端的电压最大为3V,由串联电路分压的规律知,灯的最小电压为
由图甲知,此时通过灯的最小电流为
则灯的最小功率为
故①错误;
由欧姆定律可得,变阻器接入电路的最大阻值为
则滑动变阻器的阻值变化范围是0~4Ω,故②正确;
③由上述分析知,电路中最小的为0.75A,当灯正常发光时,由图甲知,电路中的最大电流为1A,则电流表的变化范围是0.75A~1A,故③错误;
④根据可得,电路消耗的最大功率和最小功率分别为
,
则电路的总功率变化范围4.5W~6W,故④正确。
10.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示。
电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω1A”,灯泡L标有“3V1.5W”字样(忽略灯丝电阻变化)。
在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是()
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