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【答案】B、C
【解析】
由题意和乙图可知,根据P=UI,可得电路中当电压表分别为2V和5V时,两次电流分别为I1=P/U=0.4A,I2=P/U=0.1A,又因为两个电阻串联,上述两种情况下R1两端电压分别为U-2V和U-5V,所以I1=U-2V/R1①,同理I2=U-5V/R1②;
两式联立可得U=6V,R1=10Ω,所以A选项是错误的,C选项是正确的;
当滑片P滑到b端时,电流最小,此时I2=0.1A=U/R1+R2可得0.1A=6V/10Ω+R2可得R2=50Ω即为R2的最大阻值,所以B选项是正确的;
D选项中,当滑动变阻器的滑片P滑到a端时R2被短路,电路中电流最大,此时电路的总功率最大P大=U2/R1=(6V)2/10Ω=3.6W,所以D选项是错误的。
综合上述分析可知,此题应选B、C。
例2:
(2018山东东营中考)如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器滑片向左移动时,下列判断不正确的是()
A.电压表示数与电流表A1示数的乘积变大
B.电压表示数与电流表A2示数的乘积变大
C.电压表示数与电流表A1示数的比值不变,电流表A2示数变小
D.电压表示数与电流表A1示数的比值变大,电流表A2示数变大
【答案】A、C、D
【解析】由图可知,两个电阻R1和R2并联,电压表测电源电压,A1测R1中电流,A2测干路电流;
当滑片P向左移动时R2的阻值变小,干路电流即A2示数变大,而A1示数及电压表示数均不变。
所以A选项中,电压表示数与电流表A1示数的乘积应不变,故A选项是错误的;
B选项中电压表示数与A2示数的乘积变大,故B选项是正确的;
C选项中,因为电压表示数不变,A1示数不变,所以电压表示数与电流表A1示数的比值不变,电流表A2示数变大,故C选项是错误的;
D选项中,由于电压表示数与电流表A1示数的比值不变,所以D选项是错误的。
综合上述分析可知,此题应选A、C、D。
例3:
(2018河北盐山二中二模试题)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片从b点滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示,下列叙述正确的是()
A:
电源电压为14V
B:
图乙中ec是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线。
C:
滑片从b点滑到a点的过程中,电路消耗的总功率最大值为45W。
D:
滑片在a点时,10s内电阻R消耗的电能为10J。
由甲图可知当S闭合时电阻R、R1、R2三者串联,当滑片P从b点滑到a点过程中,R1连入的电阻减小电路中电流增大,对应的电压表V1减小,V2增大,所以根据乙图线可知,图乙中ec是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线即B选项正确,又因为当滑片在a点时电压表V1与V2示数的和为14V,且电阻R两端电压不可能为0,所以电源电压一定大于14V即A选项是错误的。
C选项中,由乙图可知当电流为1A时电源电压U=14V+1A×
R,同理当电流为3A时电源电压U=12V+3A×
R,因为电源电压相等所以可得R=1Ω,所以电源电压U=14V×
1A×
1Ω=15V,所以电路消耗的总功率最大值为P=UI=15V×
3A=45W。
D选项中,当滑片在a点时,电路中电流最大为3A,则10s内电阻R消耗的电能W=I2Rt=(3A)2×
1Ω×
10s=90J..
综合上述分析此题应选B、C。
(2018成都中考)如图所示,电源电压保持不变,R2=50Ω,闭合S1,断开S2,R1的电功率P1=0.1W,电压表示数为U1,开关都闭合时,电压表示数为6U1,用电阻R3替换R1、R2中的某一个,闭合开关S1,断开S2,电压表示数为U2,电路的总功率为P2,U2与U1相比变化了0.5V,则下列结论正确的是()
R3可能是110ΩB:
R3可能是5ΩC:
P2可能是0.54WD:
P2可能是0.65W。
【答案】A、C
闭合S1,断开S2时,R1与R2串联,电压表测R1两端电压,则有0.1W/U1=U-U1/50Ω①,开关均闭合时,电路中只接入R1,电压表测电源电压:
则U=6U1②,联立上面的两个式子解之得:
U1=1V,U=6V。
R1的电阻R1=U12/P1=(1V)2/0.1W=10Ω,如果用电阻R3替换R1,闭合开关S1,断开开关S2,则R2与R3串联,当U2比U3增大0.5V时,电路电流I=U-1.5V/R2=6V-1.5V/50Ω=0.09A,此时电路总功率为P2=UI2=6V×
0.09A=0.54W,R3的电阻R3=1.5V/0.09A=50Ω/3;
当U2比U1减小0.5V时,电路中电流:
I=U-0.5V/R2=6V-0.5V/50Ω=0.11A,此时电路总功率为P2=UI=6V×
0.15A=0.9W,R3的电阻R3=0.5V/0.11A=50Ω/11,如果用R3替换R2,闭合开关S,断开S2,则R1与R3串联,当U2比U1增大0.5V,电路中电流I=1.5V/10Ω=0.15A,此时电路总功率P2=6V-1.5V/0.15A=30Ω,当U2比U1减小0.5V时,电路电流I=0.5V/10Ω=0.05A,此时电路总功率P2=UI=6V×
0.05A=0.3W。
R3的电阻R3=6V-0.5V/0.05A=110Ω.
选项分析:
A、B选项,R3可能是110Ω,故A选项是正确的,B选项错误。
C、D选项中,P2可能为0.54W,故C选项正确,D选项错误。
综合上述,本题正确答案为A、C。
例4:
(2017天津中考)当定值电阻R两端的电压由U1(不为0)增大到U2时,通过它的电流由I1增大到I2,电压增加量△U=U2-U1,电流增加量△I=I2-I1,电功率增加量为△P,则()
R=△U/△IB:
R=△U/I1+I2C:
△P=△U×
△ID:
△P=△U(I1+I2)
【答案】A、D
因为定值电阻的电阻不变,所以有R=U2/I2=U1/I1=U2-U1/I2-I1=△U/△I所以A选项正确;
B选项错误。
P1=U1I1,P2=U2I2所以△P=P2-P1=U2I2-U1I1=U22/R-U12/R=U22-U12/R=(U2-U1)(U2/R+U1/R)=△U(I1+I2),所以C选项错误,D选项正确。
综合上述分析可知,此题应选A、D。
例5:
(2017—2018盐山二中期末试题)如图9所示电路,电源两端电压不变,Rl=30Ω。
当开关S1、S2都断开或都闭合时,电压表示数之比为3:
8,R2消耗的最小功率和最大功率之比为1:
4,R3的最小功率为0.9则下列说法正确的是()
A:
电阻R3=10Ω
B.:
电源两端电压U=12V
C.电路消耗的最大总功率P=91.2W
D.开关S1、S2都闭合时,电流表的示数I=1A
【答案】A、C、
(1)当开关S1、S2均断开时,三个电阻串联,电压表测R1两端电压,当开关S1、S2均闭合时,三个电阻并联,电压表即是测R1两端电压,也是测电源电压,因电压表示数之比为3:
8所以U1=3U/8;
又因为P=U2/R,且串联时电阻R2消耗的功率最小,并联时电阻R2消耗的功率最大,所以U2/U=1/4即U2=4U/8,因为串联各电阻是分压关系,所以U3=U/8,且串联电阻各电阻两端电压之比等于各电阻之比,所以由Rl=30Ω可得R2=40Ω,R3=10Ω又因为R3的最小功率为0.9W由0.9W=I串2R3可得I串=0.3A根据U=I串(R1+R2+R3)可得U=24V;
所以A选项是正确的,B选项是错误的;
电路消耗的最大功率P=U/R1+U/R2+U/R3=91.2W所以C选项是正确的;
开关S1、S2均闭合时,电流表的示数I=U/R1+U/R2=24V/30Ω+24V/40Ω=1.4A故D选项错误。
综合上述分析可知,此题应选A、C。
例6:
(2018河北中考模拟试题)如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,小灯泡ΩL的电阻不随温度变化,下列说法正确的是()
只闭合S1,滑片P向右滑动,电压表示数变大,电流表示数变小。
S1、S2、S3均闭合时,电路总功率最小。
滑片P置于最左端,先闭合S1,再闭合S2,电压表无示数,电流表示数变大。
只闭合S1,滑片P向左滑动,电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值等于R1.
A选项中,只闭合S1时,电阻R1和变阻器串联,所以当P向右移动时,变阻器阻值增大,电压表测变阻器两端电压所以示数变大,由于电路中总电阻变大,电源电压不变,所以电流表示数变小,故A选项正确。
(2)S1、S2、S3均闭合时,变阻器被短路,此时电阻R1与灯L并联,因为并联电路中总电阻最小,所以电路中总电流最大根据P总=U总×
I所以此时电路总功率最大,故B选项是错误的。
选项中,滑片P置于最左端,变阻器及电压表均被短路,所以电压表无示数,先闭合S1,只有R1连入电路,再闭合S2时,此时R1与L是并联,所以电流表变大,,变阻器及电压表仍被短路,所以电压表示数仍为0,故C选项是正确的。
选项中,只闭合S1时,电阻R1与变阻器串联,当滑片P向左滑动,电压表示数的变化量即为R1两端的电压变化量,所以电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值为定值等于R1,故D选项是正确的。
.
例7:
(2017南京中考)如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关后,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.3A,小灯泡的功率为0.9W,当滑片P移到中点时,电压表示数变化了2V,此时小灯泡恰好正常发光,且功率为2W,下列说法不正确的是()
小灯泡正常发光时的电阻为10ΩB:
滑动变阻器的最大阻值为20Ω
电源电压为8VD:
滑片P在最右端时,滑动变阻器的功率为3.2W。
A选项中,小灯泡的功率由0.9W变成2W,所以滑动变阻器是由右端移到中点处,电压表测得的是小灯泡两端的电压,由U=P/I可知,初始位置时小灯泡两端的电压为3V,所以小灯泡正常发光时,两端的电压为5V;
由R=U2/P可知,正常发光时的电阻为12.5Ω.故A选项错误。
B选项中,因为电源电压始终不变,由此可列等式,设滑动变阻器的最大阻值为R,滑片在最右端时,接入电路的阻值为R,此时电路中的电流为0.3A,此时灯泡电阻为10Ω;
当滑动变阻器移到中点时,接入阻值为R/2,此时电路中电流为0.4A,此时灯泡的电阻为12.5Ω,故有0.3A×
(R+10)=0.4A×
(R/2+12.5),解得R=20Ω,故B选是正确的。
C选项中,由B选项的解析可知,电源电压为9V,故C选项错误。
D选项中,滑动变阻器处于最右边时,接入电阻为20Ω,通过的电流为0.3A,所以滑动变阻器消耗的功率为P=I2R=(0.3A)2×
20Ω=1.8W。
故D选项错误。
由以上分析可知,此题应选A、C、D。
例8:
(2018中考模拟试题)如图9所示电路,电源电压为12V且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为25Ω,若电路中连接“6V3W”的灯泡,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P在A点的位置,可使其正常发光。
若在电路中改接一个“4V2W”的灯泡,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P在B点的位置,也可以使该灯泡正常发光,在这一过程中,下列说法正确的是()
A.A点在B点的左侧B.电压表的示数由6V变为4V
C.电流表在两种情况下示数均为0.5AD.两种状态下电路的总功率相等
当电路中连接“6V、3W”L1或“4V、2W”L2的灯泡时,灯泡正常工作,因串联电路总电压等于各分电压之和,所以电压表的示数分别为UA=U-U1=12V-6V=6V或UB=U-U2=12V-4V=8V。
即电压表的示数由6V变为8V,故B选项是错误的;
因为电路中的电流I1=P1/U1=3W/6V=0.5A或I2=P2/U2=2W/4V=0.5A,即电流表在两种情况下示数均为0.5A,故C选项是正确的。
根据P=UI可知两种状态下电路的总功率相等,故D选项是正确的。
因为R=U/I所以滑动变阻器接入电路的电阻分别为RA=UA/I1=6V/0.5A=12Ω,或RB=UB/I2=8V/0.5A=16Ω;
即A点在B点的左侧,故A选项是正确的。
例9:
(2019河北中考模拟试题)如图所示,电源两端电压保持12V不变,小灯泡L上标有“6V3W”字样,滑动变阻器最大电阻值R=60Ω。
不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是())
A.S闭合后,使电压表的示数减少1V,小灯泡L两端的电压就增加1V
B.S闭合后,小灯泡L的最小实际电功率为0.75W
C.小灯泡L正常发光时,变阻器R消耗的电功率为3W
D.开关S断开时,电压表的示数为12V
【答案】C、D
此题应先分析出灯L与变阻器为串联且电压与灯L并联即电压表测灯两端电压。
当S闭合时,电压表示数减小1V,灯两端电压就应减小1V所以A选项错误。
B选项应先根据R=U2/R代入题中对应的灯泡的额定电压3V与额定功率6W可得出小灯泡的电阻为12Ω,又因当变阻器的滑片P滑到最右端时连入最大值,此时电路中的电流最小由I=U/R总可得出此时电路中的最小电流为
A,因串联电路中电路相等再根据P=I2R且此时小灯泡L的实际功率最小P小=(
A)2×
12Ω≈033W所以B选项错误。
C选项,当灯正常发光时。
此时UL=6V,因电源电压为12V所以此时变阻器两端电压也为6V,且串联电流相等所以根据P=UI此时变阻器电功率与灯泡相等均为3W,所以C选项正确。
D选项中当S断开时电压表与滑动变阻器串联连入电路,此时电压表测电源电压,因而此时电压示数等于12V(只要电压表与用电器包括变阻器串联于电路中由于电压表内电阻极大它的示数将等于或约等于电源电压)所以D选项正确。
因此此题应选“C、D”。
点评:
此题为中等难度电学题,关键是识别电压表与灯泡并联是测量小灯泡两端电压,然后再根据电学的常用的电阻,电流及功率的计算公式解决上述各个选项;
对于D选项应知道只要电压串入电路即测电源电压。
例10:
(2018河北中考模拟试题)如图所示的电路中,电源电压保持不变,只闭合S1将滑动变阻器的滑片向右滑动一段距离,电压表V1、V2、V3示数的变化量的绝对值分别为△U1、△U2、△U3,电流表的示数变化量为△I,下列说法正确的是()
电压表V1的示数变大,电压表V2的示数和电压表V3的示数都变小。
△U2和△I的比值不变。
△U1=△U2+△U3
滑片不动再闭合S2,这个电路的电功率变大。
【答案】B、C、D
A选项中当只闭合S1时,由于三个电阻串联,当滑片P向右滑动时,变阻器连入的阻值变大,所以电压表V1的示数变大,电压表V2的示数变小,由于电路中总电阻也变大,所以根据I=U/R可知,电流表的示数变小,所以R3两端的电压变小,故V3的示数变大,所以A选项错误。
B选项中,由于△U1等于△U2+△UR3,所以△U2和△I的比值等于定值电阻R2+R3所以△U2和△I的比值不变,故B选项正确。
C选项中,由于△U1等于△U2+△UR3而△U3=△UR3所以△U1=△U2+△U3故C选项正确。
D选项中,滑片不动再闭合S2,电阻R2被短路,所以电路中总电流变大,由P总=UI知,这个电路的电功率变大,故D选项正确。
由以上分析可知,此题应选B、C、D。
考点专练
1:
(2018四川成都中考)如图1所示电路中,电源电压不变,R1是定值电阻,R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成,其中一段是铜导体,其电阻可忽略不计,另两段导体的阻值与自身长成正比,P是与R2良好接触并能移动的滑动触头.闭合开关S将P从H端移到E端时,电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图2所示.已知R1=10Ω,则( )
A.EF导体每1cm的电阻为2Ω
B.GH导体的电阻为5Ω
C.当电流表示数为0.5A时,x的值为31cm
D.P位于x=0cm及x=23cm两处时,R2消耗的功率相等
2:
(2017苏州中考)如图所示,电源电压为4.5V,定值电阻R0为10Ω,滑动变阻器规R的规格为“20Ω、2A”,电流表和电压表量程分别选择“0-0.6A”、“0-3V”,闭合开关S,电路正常工作时,下列叙述不正确的是()
电流表示数最大值为0.6AB:
电压表示数的变化范围为1-3V.
滑动变阻器的功率可达0.5W。
D:
滑动变阻器阻值变化范围为5-10Ω
晓岚同学在科技月制作了一个多档位电热器模型。
为了分析接入电路的电阻对电热器电功率的影响,他将电表接入电路中,其电路如图10所示。
电源两端电压不变,R1的阻值为20Ω,滑动变阻器的最大阻值为R2。
当开关S闭合,S1、S2断开时,将滑动变阻器的滑片置于b端,此时电压表示数为U1,R3消耗的功率P3为6.4W;
当开关S、S2闭合,S1断开时,电流表的示数为I1,电压表的示数为U2;
当开关S、S1、S2都闭合时,将滑动变阻器的滑片置于中点,电流表的示数为I2。
已知I1∶I2=3∶7,U1∶U2=2∶9。
则下列说法中正确的是()
A.R2的阻值为30ΩB.电源电压为36V
C.R3的阻值为20ΩD.当开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片置于b端时,多档位电热器消耗的电功率为104.4W
如图8所示,电源电压为12V且保持不变,小灯泡L的规格为“6V3W”,滑动变阻器的最大阻值为12Ω,电流表的量程为0~3A。
当开关S1、S2都断开时,小灯泡L恰能正常发光,则下列说法正确的是()
A.R1的阻值为24Ω
B.当开关S1、S2都断开时,在10min内电流通过R1所产生的热量是1.8×
103J
C.当开关S1、S2都闭合时,要使电流表能安全使用,变阻器接入电路的阻值不得小于6Ω
上面说法都是错误的。
5:
(2017南充中考)如图所示,电源电压不变,L1、L2、L3是电阻保持不变的灯泡,L2和L3完全相同,第一次开关S、S1、S2均闭合时,L1的电功率为25W,第二次只闭合开关S时,L1的电功率为16W,则下列说法不正确的是()
L1、L2两灯丝电阻之比为1:
4B:
只闭合S时,L1和L3的功率之比为1:
4
L1前后两次的电压之比为25:
16D:
前后两次电路的总功率之比为25:
4.
6:
如图8所示,电源两端的电压保持不变,R0为定值电阻。
将滑动变阻器的滑片P置于最右端,闭合开关S。
移动滑动变阻器的滑片P到某一位置,此时滑动变阻器接入电路中的电阻为R1,电压表的示数为U0,电流表的示数为I0。
继续移动滑动变阻器的滑片P,使滑动变阻器接入电路中的电阻值减小为R1/3,此时电压表的示数增大到2U0,电流表的示数变为I1。
A.I1=2I0B.R0:
R1=1:
3
C.当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,R两端的电压为3U0
D.当滑动变阻器的滑片P滑到R的最左端时,电压表的示数为4U0
7:
如图5所示电路电源两端电压保持不变。
当开关S1闭合,S2断开时,电阻R1消耗的电功率为P1,电路消耗的总电功率P总=3P1;
当开关S1断开,S2闭合时,电阻R2消耗的电功率为P2,电路消耗的总电功率为P总'
。
若P总∶P总'
=3∶2,下列关系正确的是()
A.R1∶R2=5∶2B.R2∶R3=5∶4C.P1∶P2=9∶10D.P2∶P总=27∶10
8:
如图8所示,电源电压保持恒定,R0为定值电阻,小灯泡L的规格为“3.6V3.6W”。
闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P至某一点时,滑动变阻器接入电路的电阻为R1,电压表的示数为5.5V,电流表的示数为0.5A;
移动滑动变阻器的滑片P至另一点时,滑动变阻器接入电路的电阻为R2,电压表的示数为5.0V,电流表的示数为1.0A。
不考虑温度对灯丝电阻的影响,则下列分析中正确的是()
A.R0的阻值为1.0Ω.B:
R1的阻值为7.4ΩC.R1与R2的阻值之比为11:
5
D.电源电压为6.0V
9:
(2017石家庄第二十八中质量检测题)如图3所示的电路,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端向a端移动一段距离,电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2,电流表示数的变化量为△I,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列判断正确的是()
电压表V1的示数变大,电压表V2的示数变小,电流表示数变大
电压表V1和V2示数的变化量△U1<
△U2
△U1/△I+△U2/△I=R1+RL
RL和R1消耗电功率增加量的和为△I×
(RL+R1)。
10:
(2017石家庄四十二中模拟试题)如图所示,小灯泡的规格为“6V、6W”,定值电阻R=6Ω,电源电压和灯丝电阻均不变,下列判断正确的是()
闭合开关S断开S1,滑片向右移动,电流表的示数变小,电压表的示数变小
闭合S、S1,滑片P向右移动,灯泡消耗的功率变大,灯泡变亮
闭合S,断开S1,滑片向右移动,灯泡两端的电压变化量等于定值电阻两端的电压变化量
闭合S、S1,滑片向右移动,电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值增大。
11:
如图6所示电路电源两端电压不变,R1是电阻箱,R2是定值电阻。
当开关S闭合后,逐步改变电阻箱接入电路的电阻值,根据记录到的电压表与电流表的示数,绘制的图像如图7所示
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