【精品解析】专题十九 电路的动态分析---2023-2024学年浙教版科学中考专题突破

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【精品解析】专题十九 电路的动态分析---2023-2024学年浙教版科学中考专题突破

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专题十九 电路的动态分析---2023-2024学年浙教版科学中考专题突破
一、填空题
1.(2021八下·海曙月考)如图甲所示,已知电流表的量程为0~ 0.6A ,电压表的量程为0~ 15V,滑动变阻器R2的规格为“50Ω 0.5A,闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示,在保证电路安全的前提下,电源电压为    V,滑动变阻器的取值范围   。
2.(2020八上·滨江期中)如图所示的电路中,电源电压为4.5V,且恒定不变,电压表的量程0~3V,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器的最大阻值为50Ω。闭合开关S,移动滑片P,则滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围为   ,电流表的示数变化范围为   。
3.(2022八下·海曙期中)如图所示,电源电压恒为4.5V,R1是标着“5Ω 0.5A”的电阻,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”。闭合开关后移动滑片,为保证电路安全,滑动变阻器R2能接入电路的阻值范围是   。
4.(2021八上·温州期中)如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图像。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V。则电源电压U=   V,R2=   Ω。
5.(2020八上·滨江月考)
(1)如图一所示电路,开关S闭合后,两灯均发光,电压表测的是灯   (选填“L1”或“L2”)两端电压。一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且读数较大,电流表无读数,则故障可能是   (选填“L1短路”、“L2短路”、“L1断路”或“L2断路”)。
(2)如图二是为某种灯泡的电流I与电压U的关系图像。若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上,通过灯泡的电流为   A;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,总电流为1.5A,则该电阻的阻值为   Ω。
6.(2019·宁波模拟)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
(1)图乙中    (填“dc”或“ ec”)表示电压表 随电流表示数变化的图像。
(2)该过程中电路消耗的总功率最大值为    W。
7.(2019·宁波模拟)如图甲所示电路,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,滑动变阻器R2的最大阻值是   Ω;滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数将   (选填“大于”、“小于”或“等于”)0.4A。
8. 如图甲所示电路中,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器.图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象.则该滑动变阻器的最大值是     Ω,电源电压是     V.
二、解答题
9.(2023八下·宁波期末)在如图甲所示电路中,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表V1、V2的量程均为0~3V,滑动变阻器R的规格为“30Ω0.5A”。在保证电路各元件安全的情况下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,其中的一只电压表示数与电流表示数对应关系如图乙所示。
(1)图乙中的电压值是电压表   的示数;
(2)求电源电压和定值电阻R0的阻值;   
(3)在保证电路各元件安全的情况下,求滑动变阻器的取值范围。(写出完整解题过程)   
10.(2020八上·浙江期中)如图甲所示,电源电压为U保持不变,R0为定值电阻。闭合开关,电流表A的示数为I,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2。移动滑动变阻器得到在不同电流下的U1—I图线和U2—I图线,如图乙所示。
(1)随着电路中电流的增大,电压表V1的示数U1   (选填“减小”或“增大”)
(2)在U—I坐标中两条图线在Q点相交,此状态滑动变阻器连入电路的阻值是   Ω;
(3)请根据图像求电源电压U 和定值电阻R0的阻值。
三、单选题
11.(2024八上·武义期末)如图1所示连接电路,电源电压保持不变。闭合开关,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示,下列说法不正确的是(  )
A.电源电压是9V
B.定值电阻R的阻值是6Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω
D.滑片处在a端时两表的示数对应图2中A点
12.(2020八上·缙云期末)某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为 3V,更换 5 个定值电阻 Rx, 得 到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是(  )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持 0.5V 不变
C.实验时,将滑动变阻器滑片向右移时,电压表示数将变大
D.按图乙 5 个定值电阻对应滑动变阻器阻值变化范围为 1~5Ω
13.(2023·宁波模拟)如图甲所示,电源电压恒为6 V,滑动变阻器最大阻值为100Ω,电路电流在0.1~0.4 A之间时电子元件均能正常工作,通过电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,电子元件正常工作时(  )
A.通过电子元件的电流与其两端的电压成正比
B.滑动变阻器取值范围为5欧~40欧
C.当电流为0.1A时,电子元件的阻值为10欧
D.当电流为0.4A时,滑动变阻器接入电路的阻值为20欧
14.(2023八下·鄞州期末)如图甲所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片从最右端移到最左端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示。则下列说法正确的是(  )
A.电源电压是6V
B.定值电阻R1的阻值是10Ω
C.滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为0Ω~10Ω
D.当电流表示数为0.2A时,定值电阻R1和滑动变阻器R.两端电压之比是2:1
15.(2021八下·奉化期末)如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L允许通过的最大电流为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.电源电压为16V
B.当电流表示数为0.25A时,滑动变阻器连入电路的阻值为45Ω
C.若滑动变阻器连入电路的阻值变小,则电压表V与电流表A示数之比变小
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
16.(2024·浙江模拟)某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为6V,更换5个定值电阻,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是(  )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5V不变
C.滑动变阻器阻值变化范围为
D.将从15Ω换成10Ω后,应将滑片P向右移
17.(2021八下·鄞州期中)如图1所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑片的位置,使变阻器的阻值从最大变化到最小,得到两个电阻的“U-I”关系图象如图2所示。下列判断正确的是(  )
A.图象乙反映了R2的“U-I”关系
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.4A
D.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω
18.(浙教版科学八年级上学期4. 7 电路分析与应用(第4课时))如题图所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如题图所示,下列说法不正确的是(  )
A.电源电压是9V
B.定值电阻R的阻值是6Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω
D.若定值电阻R出现接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为9V
19.(2022九下·定海月考)如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是(  )
①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W
②电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.5A
③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω~20Ω
④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W~3W
A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有②和④
20.(2018八下·海曙期末)如图所示的电路中,电源两端电压为 6V 且保持不变,定值电阻R1 的阻值为 10 ,滑动变阻器 R2 的最大阻值为 20 ,电压表接入电路的量程(0~3)V,电流表接入电路的量程(0~0.6)A。闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 由 b 端缓慢向 a 端移动,直至某一电表的指针达到满偏。有关变化下列说法正确的是(  )
①电压表的示数变大,电流表的示数变大 ②电流表的示数变化范围为 0.2A~0.6A
③电压表的示数变化范围为 2V~6V ④R2 阻值变化范围为 20 ~10
⑤指针达到满偏的是电流表
A.只有②⑤正确 B. 只有③④正确
C. 只有①④正确 D. 都正确
答案解析部分
1.【答案】6;2Ω-50Ω
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)从乙图中找到两组对应的电压表和电流表的数值,然后根据U总=U1+U2列出两个方程联立计算出电源电压和定值电阻R1的阻值;
(2)将电流表的量程和变阻器的最大电流比较,从而确定通过电路的最大电流,根据串联电路的特点和欧姆定律计算出此时变阻器接入的最小阻值。电压表测变阻器的电压,即使它全部使用时,它两端的电压也肯定小于量程,据此确定变阻器的最大阻值即可。
【解答】(1)由甲图可知,R1与变阻器R2串联,电压表测变阻器R2电压,
根据乙图可知,当电压表示数为5V时,电流表的示数为0.1A;当电压表的示数为3V时,电流表的示数为0.3A;
根据串联电路U总=U1+U2得到:
U总=5V+0.1A×R1--------①
U总=3V+0.3A×R1--------②
由①②解得:U=6V,R1=10Ω。
(2)由滑动变阻器R2的规格为“50Ω 0.5A”和电流表的量程0~0.6A可知,
当移动滑片使电流表示数达到I大=0.5A时,变阻器接入电路的电阻最小,
此时R1两端的电压U1'=I1'R1=0.5A×10Ω=5V;
变阻器R2两端的电压U2'=U总-U1'=6V-5V=1V;
则变阻器接入的最小电阻;
根据串联电路的分压特点,变阻器接入电路的电阻越大,其两端电压越高,
由于电源电压小于电压表的所用量程的最大值,
故变阻器接入电路的最大值为其本身的最大值,即R滑大=50Ω,
由上可知,变阻器的阻值范围为:2Ω~50Ω。
2.【答案】2.5~10Ω;0.3~0.6A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当电流表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻;根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小电阻;
(2)当电压表的示数最大时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,再根据欧姆定律求出电路中的最小电流和滑动变阻器接入电路中的最大电阻。
【解答】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测量串联电路中的电流,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压;
由电流表的量程可知,电路中的电流不能超过0.6A,
则电路中总电阻的最小值;
那么变阻器接入电路的最小电阻R2最小=R最小-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω。
由电压表的量程可知,滑动变阻器R2两端的电压不能超过3V,
则定值电阻R1两端的最小电压:U1最小=U-U2最大=4.5V-3V=1.5V。
则电路中的最小电流为。
此时滑动变阻器接入电路的最大电阻:;
由此可知:滑动变阻器R2接入电路中的电阻值变化范围为:2.5~10Ω;电流表的示数变化范围为:0.3~0.6A。
3.【答案】4Ω~10Ω
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流,然后与定值电阻允许通过的最大电流、滑动变阻器允许通过的最大电流、电流表的量程确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小。根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值。
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,此时电压表的示数最大,而电流表的示数最小,根据计算出变阻器接入的最大阻值即可。
【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当电压表的示数U2=3V时,
电路中的电流;
因串联电路中各处的电流相等,且R1允许通过的最大电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,
故最大电流为0.5A。
电路中的总电阻:
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R2小=R-R1=9Ω-5Ω=4Ω;
当电压表的示数U2=3V时,
滑动变阻器接入电路中的电阻最大为:
则滑动变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围可以为4Ω~10Ω。
4.【答案】8;5
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】结合电路图,理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电压表的测量对象,由图像判断此时灯泡的电流,由串联电路特点和欧姆定律计算R1的电压,从而得到电源电压;同理,由图像读出此时灯泡的电流,由串联电路特点和欧姆定律计算R2的阻值.
【解答】(1)由电路图可知,当只闭合S1、S2时,R1与L串联,电压表测灯泡两端电压,
由图象知,灯泡两端电压为2V时的电流为0.6A,串联电路中电流处处相等,即通过R1的电流也为0.6A,
R1的电流为0.2A时,电压为2V,R1的电流与电压成正比,所以R1的电流为0.6A,它两端电压为6V,
所以电源电压U=UL+U1=2V+6V=8V;
(2)当只闭合S2、S3时,R2与L串联,电压表仍测灯泡两端电压,
灯泡两端电压为4V,由图象知,此时通过灯泡的电流为0.8A,
由串联电路特点可知,I2=IL=0.8A,
U2=U-UL=8V-4V=4V,
由欧姆定律可得R2的阻值:R2=
5.【答案】(1)L1;L1断路
(2)0.2;6
【知识点】电阻和电阻的串联、并联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)电压表与哪个用电器并联,它就测哪个用电器的电压。当灯泡L1断路时,电压表与灯泡L2串联,由于它的内阻很大,因此通过灯泡L2的电流很小,它不发光。在串联电路中,电压与电阻成正比,因此电压表几乎分得全部电源电压,则示数较大;电流表没有电流经过,因此没有示数。
(2)首先根据串联电路电压与电阻成正比计算出每个灯泡两端的电压,再根据图二确定通过灯泡的电流。当灯泡与电阻并联时,首先根据图二确定灯泡电压为6V时的电流,再根据并联电流特点I=I总-IL计算出通过电阻的电流,最后根据计算它的阻值。
【解答】(1)如图一所示电路,开关S闭合后,两灯均发光,电压表测的是灯L1两端电压。一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且读数较大,电流表无读数,则故障可能是L1断路。
(2)这6只灯泡的电阻都相等,根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,每个灯泡两端的电压。根据图二可知,当灯泡电压为1V时,通过灯泡的电流为0.2A。
当灯泡与电阻并联时,它们两端的电压都等于电源电压6V。根据图二可知,当灯泡电压为6V时,通过灯泡的电流为0.5A,那么通过电阻的电流为:I=I总-IL=1.5A-0.5A=1A,那么该电阻的阻值为:。
6.【答案】(1)dc
(2)36
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即电阻越大,两端的电压越大;
(2)在串联电路中,总电压等于各处电压之和,从乙图中找到一组对应的电压值相加就是电源电压;再从乙图中找到电路的最大电流,根据公式P=UI计算总功率的最大值即可。
【解答】(1)据甲图可知,定值电阻R0与变阻器R串联;根串联电路中,电压的分配与电阻成正比可知,当滑片从bd点滑到a点时,R的阻值变小,那么电压表V2的示数变小,因此乙图中的dc是电压表V2的图像,ec是电压表V1的图像;
(2)根据乙图可知,电路中的最大电流是3A,这时两个电压表的示数都是6V,
那么电源电压为:U总=U0+U=6V+6V=12V;
那么电路的最大电功率为:P总=U总I=12V×3A=36W。
故答案为:(1)dc;(2)36W
7.【答案】20;小于
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)据乙图可知,当滑片在最右端时,电阻R1和R2串联;当滑片在最左端时,只有R1;根据U总=U1+U2列出方程,联立求解得到电源电源和R1、R2的阻值;
(2)根据欧姆定律计算出滑片在中点时电流的大小,与0.4A进行比较即可。
【解答】(1)据乙图可知,当滑片在最右端时,电阻R1和R2串联,电压表示数为4V,电流表示数为0.2A,
那么变阻器的最大阻值为:;
根据U总=U1+U2得到:U总=0.2A×R1+4V;
当滑片在最左端时,只有R1,此时电压表示数为0,电流表示数为0.6A,
根据U总=U1+U2得到:根据U总=0.6A×R1;
解得:U总=6V,R1=10Ω;
当滑片在中点时,电流表的示数为:。
故答案为:20;小于
8.【答案】50;12
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】解:由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.
由图象可知,当电路中的电流I=0.2A时,R1的电功率P1=2W,
由P=I2R可得,R1接入电路的电阻:
R1===50Ω;
由图象可知,当电路中的电流I′=0.4A时,R1的电功率P1′=3.2W,
此时R1接入电路的电阻:
R1′===20Ω,
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
由I=可得,电源的电压:
U=I′(R0+R1′)=0.4A×(R0+20Ω),
当电路中的电流I=0.2A时,电源的电压:
U=I(R0+R1)=0.2A×(R0+50Ω),
解得:R0=10Ω,
电源的电压U=I(R0+R1)=0.2A×(10Ω+50Ω)=12V.
故答案为:50;12.
【分析】由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.由图象可知,电路中的电流是0.2A时R1的电功率,根据P=I2R求出R1接入电路的电阻;由图象读出电路中的电流为0.4A时R1的电功率,根据P=I2R求出R1接入电路的电阻;根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式求出R0的阻值,进一步求出电源的电压.
9.【答案】(1)V2
(2)4V,5Ω
(3)3~15Ω
【知识点】电阻和电阻的串联、并联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据甲图,分析两个电压表的示数变化规律,然后与乙图进行对照即可;
(2)从乙图中找到有关滑动变阻器的两组对应的电压和电流,然后根据U总=U1+U2列出方程,然后联立计算即可;
(3)根据乙图找到有关电压表的最大电压和对应电流,最小电压和对应电流,然后根据欧姆定律分别计算出对应的阻值即可。
【解答】(1)根据图片可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表V1测定值电阻R0两端的电压,电压表V2测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
当通过电路的电流变小时,则变阻器R接入电路中的电阻变大时,根据串联分压原理可知其分得的电压变大,即电压表V2的示数变大,那么图乙中的电压值是电压表V2的示数;
(2)由图乙可知,电路中的电流最小I小=0.2A时,电压表的示数最大为3V,电路中的电流最大I大=0.5A时,电压表的示数最小为1.5V,
根据欧姆定律可得电源电压:U=IR0+UR=0.2A×R0+3V=0.5A×R0+1.5V,
解得:R0=5Ω,U=4V;
(3)由欧姆定律可知通过电路的电流最小时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
则最大阻值:;
通过电路的电流最大时,滑动变阻器接入电路中的阻值最小,
则最小阻值:,
所以滑动变阻器取值范围是3Ω~15Ω。
10.【答案】(1)减小
(2)0
(3)解:由图像可知:电源电压U=4.5V
U1=1.5V时,电路中的电流I=3.0A
两端的电压Uo=U-U1=4.5V-1.5V=3.0V
的电阻 =
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)根据甲图可知,灯泡与两个电阻串联,电压表V1测变阻器和灯泡的总电压。首先根据U0=I0R0判断R0两端的电压变化,再根据U1=U总-U0判断电压表V1的示数变化。
(2)两个电压表的图像相交,说明它们的示数相同,据此分析即可;
(3)根据(1)中的结果可知,直线是电压表V1的示数图像,曲线是电压表V2的图像。根据乙图可知,当电流为0时,电压表V1的示数为4.5V,这相当于灯泡发生断路,此时V1与电源并联,那么电源电压就是4.5V。当电压表V1的示数为1.5V时,电流为3A,根据公式U0=U-U1计算出此时定值电阻的电压,再根据 计算它的阻值。
【解答】(1)根据甲图可知,灯泡与两个电阻串联,电压表V1测变阻器和灯泡的总电压。根据公式U0=I0R0可知,当电流增大时,定值电阻两端的电压U0增大;根据公式U1=U总-U0可知,电压表V1的示数减小。
(2)电压表V1的示数等于变阻器的电压和灯泡电压之和,而电压表V2的示数等于灯泡的电压;如果两个图像相交,那么它们的示数相等,即变阻器的电压为零,根据U=IR可知,变阻器的阻值为零;
(3)由图像可知:电源电压U=4.5V;
当U1=1.5V时,电路中的电流I=3.0A;
定值电阻R0两端的电压U0=U-U1=4.5V-1.5V=3.0V;
R0的电阻 = 。
11.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】考查电路的动态分析,属于综合题,滑片在a端时,滑动变阻器阻值最小,电流最大,电压表读数 即电源电压。滑片在b端时,阻值最大,电流最小,电压表读数最小。
【解答】A.滑片最左端时,电阻最小电流最大,电压表读数即电源电压为9V,所以A正确;
B.电阻=电压/电流=9V/1.5A= 6Ω ,所以B正确;
C.b端时,电压为3V,滑动变阻器电压为6V,电流为0.5A,电阻=6V/0.5A=12Ω ,所以C正确;
DA点时,电流最小,电阻最大,应该是b端,所以D错误。
故答案为D
12.【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求判断;
(2)从图像乙中找到一组对应的电流和电阻值,然后根据U=IR计算出电压表的示数;
(3)根据欧姆定律判断电压表的示数变化;
(4)根据乙图确定通过变阻器的最大电流和最小电流,然后根据U变=U总-U计算出变阻器的电压,最后根据欧姆定律计算变阻器的阻值变化范围即可。
【解答】A.探究电流和电压的关系时,应该控制电阻不变,而改变电压,题目中变化的是电阻,保持不变的是电压,故A错误;
B.根据乙图可知,当电阻为5Ω时,通过它的电流为0.5A,那么电压表的示数:U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,故B错误;
C.根据甲图可知,定值电阻与变阻器串联,电压表测定值电阻的电压。当滑片右移时,变阻器的阻值变大,通过电路的电流变小,根据U=IR可知,电压表的示数变小,故C错误;
D.变阻器的电压为:U变=U总-U=3V-2.5V=0.5V;
当电流为0.5A时,变阻器的电阻为:;
当电流为0.1A时,变阻器的电阻为:.;
那么变阻器接入的阻值范围为1~5Ω。
13.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)电子元件和滑动变阻器串联,结合串联电路的电流关系判断;
(2)由题意可知,由甲图可知电子元件和滑动变阻器串联,电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作,当电路电流最大为0.4A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据图象读出对应的电压,根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的最小阻值; 当电路电流最小为0.1A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据图象读出对应的电压,根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出变阻器接入电路最大阻值;
(3)在乙图中找到与电流0.1A对应的电压,根据欧姆定律计算电子元件此时的电阻;
(4)由(2)可知,当电路中的电流为0.4A时滑动变阻器接入电路的电阻。【解答】A.根据图乙可知,电子元件的电压和电流变化的图线为曲线,则二者肯定不成正比,故A错误;
B.电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作,
当电路电流最大为0.4A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
由图象可知,电子元件两端的最大电压为4V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的最小电压:
U1=U-U电子=6V-4V=2V,
由可得,滑动变阻器接入电路最小阻值:;
当电路电流最小为0.1A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
由图象可知,电子元件两端的最小电压为2V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的最大电压:U2=U-U电子′=6V-2V=4V,
由可得,滑动变阻器接入电路最大阻值:。
则滑动变阻器取值范围为5Ω~40Ω,故B正确;
C.由乙图可知,当电路中的电流为0.1A时,电子元件两端的电压为2V,
电子元件的电阻为,故C错误;
D.当电路中的电流为0.4A时,滑动变阻器接入电路的阻值为R滑=R小=5Ω,故D错误。
故选B。
14.【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】分析电路图可知,R1与R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量串联电路的电流;串联电路中电流处处相等,电源电压等于各电压之和,即I=I1=I2 U=U1+U2
【解答】A. 当滑动变阻器的滑片在最左端时,R2的阻值最小,为0,电压表的示数为0,从乙图可以看出电压表示数为0时,电流为0.6A;当滑动变阻器的滑片在最右端时,R2的阻值最大,电压表示数也最大,为2V,此时电流为0.2A;
设电源电压为U
当滑动变阻器的滑片在最左端时:U=IR U=0.6A×R1①
当滑动变阻器的滑片在最右端时:U=U1+U2 U=0.2A×R1+2V ②
联立①②式可以解得:U=3V R1=5Ω
A错误
B. 定值电阻R1的阻值为5Ω,B错误
C. 当滑动变阻器的滑片在最左端时R2阻值最小,最小值为0Ω
当滑动变阻器的滑片在最右端时R2阻值最大,电流最小
,R2=R总-R1=15Ω-5Ω=10Ω
因此滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为0Ω~10Ω,C正确
D. 当电流表示数为0.2A时,定值电阻R1两端的电压U1=I×R1=0.2A×5Ω=1V
滑动变阻器R.两端电压U2=I×R2=0.2A×10Ω,
D错误
故答案为:C
15.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由电路图可知,小灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测小灯泡L两端电压,电流表测电路中的电流;
(1)由图丙可知电流为0.6A时滑动变阻器连入电路的电阻为10Ω,此时灯泡两端电压为6V,由U变=I变R变可求得滑动变阻器两端电压,由串联电路电压特点U总=UL+U变可求出电源电压;
(2)由图乙可知电流为0.25A时灯泡两端电压,由串联电路分压特点可求得滑动变阻器两端电压,由P计算变阻器接入的阻值;
(3)根据确定电压表和电流表比值的意义,然后结合“灯丝电阻随温度的升高而增大”的规律判断即可;
(4)若将电压表量程换为0~3V,则灯泡两端电压最大为3V,滑动变阻器两端电压最小为9V,此时滑动变阻器接入电路电阻最小,由图乙可知此时电路中电流,由 可得滑动变阻器连入电路中的电阻最小值,而变阻器接入的最大阻值就是变阻器的最大阻值,据此确定变阻器的阻值范围。
【解答】A.根据乙图可知,当电路中电流为0.6A时,小灯泡两端电压为6V;由图丙可知,滑动变阻器R连入电路中的电阻R=10Ω;
此时变阻器两端的电压为U变=I变R变=0.6A×10Ω=6V;
则电源的电压U总=UL+U变=6V+6V=12V,故A错误;
B.由图乙可知,当电流表示数为0.25A时,灯泡两端电压UL'=1V,此时滑动变阻器R两端的电压U变=U-UL'=12V-1V=11V;
滑动变阻器接入的阻值为:,故B错误;
C.电压表测灯泡的电压,电流表测通过灯泡的电流,根据可知,电压表与电流表的比值为灯泡的电阻。当变阻器的阻值变小时,通过电路的电流变大,根据乙图可知,则灯泡的电阻变大,即比值变大,故C错误;
D.若将电压表量程换成0~3V,则灯泡两端电压最大为3V,此时滑动变阻器接入电路电阻最小;
由图乙可知当灯泡两端电压为3V时,通过小灯泡L即电路中的电流I''=0.5A,
此时滑动变阻器R两端电压U滑′=U UL″=12V 3V=9V;
则滑动变阻器R接入电路中的最小阻值;
滑动变阻器R接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,小灯泡L两端电压最小,由图丙可知,滑动变阻器R接入电路中的最大阻值为50Ω,
所以滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围为:18Ω~50Ω,故D正确;
故选D。
16.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】A.根据题目描述分析实验中的自变量和因变量;
B.从图乙中找到一组对应的电流和电阻,根据U=IR计算电压表的示数;
C.由图可知电路的最大和最小电流,由串联电路的规律及欧姆定律得出此时变阻器连入电路的最小和最大电阻;
D.将Rx从5Ω换成10Ω后,电阻变大,根据分压原理和串联电路电压的规律分析。
【解答】A.根据题意可知,更换5个定值电阻Rx,即改变电阻的大小,记录电流大小,因此实验研究电流与电阻的关系,故A错误;
B.根据图乙可知,电阻的电压为:U=IR=0.5A×5Ω=0.1A×25Ω=2.5V,即实验中电压表的示数保持2.5V不变,故B错误;
C.由图乙知,电路的最大电流为0.5A,
此时变阻器连入电路的最小电阻:;
电路的最小电流为0.1A,
此时变阻器连入电路的最大电阻:
故滑动变阻器阻值变化范围为7Ω~35Ω,故C正确;
D.将Rx从15Ω换成10Ω后,电阻变小,根据分压原理,电压表示数变小。要控制电阻的电压不变,故应减小变阻器分得的电压,应减小变阻器连入电路的电阻,应将滑片P向左移,故D错误。
故选C。
17.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此分析变阻器两端电压的变化;
(2)根据公式计算出即可;
(3)根据甲图确定变阻器阻值最大时的电压和电流,根据欧姆定律计算出它的最大阻值。当变阻器滑片在中点时,首先根据R总=R1+R变'计算总电阻,再根据计算即可;
(4)根据前面的计算结果判断。
【解答】根据图1可知,电阻R1与变阻器R2串联,电压表V1测R1的电压,V2测R2的电压。
A.当变阻器的阻值从大到小变化时,根据“串联电路电压与电阻成正比”可知,变阻器两端的电压减小,即V2的示数变小,那么图像甲反映了R2的U-I关系,故A错误;
B.图像乙为R1的U-I图像,当电压为2V时,通过它电流为0.2A,则,故B错误;
C.根据图2可知,当R2的电压为4V时,R1的电压为2V,通过它的电流为0.2A,此时变阻器的阻值最大。那么总电压U总=4V+2V=6V。则R2的阻值:。当变阻器滑片在中点时,总电阻R总=R1+R变'=10Ω+=20Ω,此时电流表的示数,故C错误;
D.滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,则它的阻值变化范围为0~20Ω,故D正确。
故选D。
18.【答案】C
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当滑片P位于a端时,电路为电阻R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,根据这个状态确定电源电压;
(2)根据(1)中的状态,确定定值电阻两端的电压和电流,然后根据欧姆定律计算它的阻值;
(3)当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,根据乙图确定最小电流值,利用R总= 计算出总电阻,最后利用R滑大=R总﹣R计算出变阻器的最大阻值,进而确定变阻器的阻值变化范围;
(4)分析R接触不良时电路的变化,据此确定电表的示数。
【解答】当滑片P位于a端时,电路为电阻R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,
由图象可知,电路中的最大电流1.5A时,电压表的示数为9V,即电源的电压为9V,故A正确不合题意;
由I= 可得,定值电阻R的阻值:R= = =6Ω,故B正确不合题意;
当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,
由图象可知,电路中的最小电流I′=0.5A,
则电路中的总电阻:R总= = =18Ω,
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以滑动变阻器的最大阻值:R滑大=R总﹣R=18Ω﹣6Ω=12Ω,
所以滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω,故C错误符合题意;
当定值电阻R出现接触不良时,则串联电路断路,电流表示数为0,此时电压表串联在电路中,相当于测量电源电压,其示数为9V,D正确不合题意。
故选C。
19.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据电路图可知,滑动变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表测量定值电阻两端的电压,根据串联电路的分压原理(电阻越大,电阻两端的电压越高),当电压表的示数最小时,变阻器接入电路的电阻最大;当电流表的示数达到最大值时,变阻器接入电路的电阻最小;根据欧姆定律的应用可分别电路中的总电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻值,同时可以确定电压表示数、电流表示数以及电路中总功率的变化。
【解答】根据电路图可知,滑动变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表测量定值电阻两端的电压;
当电压表的最大测量值为3V时,此时定值电阻R1两端的电压U1=3V,
电路中的电流,
因此电路中的最大电流为0.3A;
此时滑动变阻器两端的电压:U2min=U-U1=6V-3V=3V,
变阻器的最小电阻:,
则变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω~20Ω,故③正确;
电路中的电流最大时,电路的总功率最大,电路消耗的最大功率:Pmax=UI=6V×0.3A=1.8W;
电阻R1消耗功率最大功率:P1=U1I=3V×0.3A=0.9W;
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,
则总阻值为Rmax=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,
即,
则电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.3A,故②错误;
R1消耗的电功率:P1′=Imin2R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W,
则电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W,故①正确;
电路消耗的最小功率:Pmin=UImin=6V×0.2A=1.2W,
则电路消耗总电功率允许的变化范围为1.2W~1.8W,故④错误。
那么正确的是①③。
故选A。
20.【答案】C
【知识点】基本电路与电路图;电流的测量及电流表的使用;串、并联电路的电流特点;电压的测量及电压表的使用;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据欧姆定律和串联电路的特点,综合考虑电流表和电压表的安全问题,依次分析解答。
【解答】该电路是一个串联电路,电压表测电阻R1两端的电压,电流表测总电流;将滑动变阻器的滑片 P 由 b 端缓慢向 a 端移动时,滑动变阻器接入的有效阻值减小,电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知总电流增大,即电流表的示数变大;滑动变阻器分得的电压减小,所以R1两端的电压增大,即电压表的示数变大,故①说法正确。
由图可知:当滑 P在b 端时,电阻最大,所以总电流最小,R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,此时总电流,电压表示数,所以总电流最小0.2A;当滑片P在a端时,电阻最小,所以总电流最大,R=R1=10Ω,此时总电流,但此时超过了电压表的量程,所以此时电路的最大电流不能是0.6A,而应该用电压表所接量程3V来进行计算,故②说法错误。
由图和上面分析可知:当滑 P在b端时,电阻最大,所以总电流最小,R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,此时总电流最小为0.2A,故电压表的示数的最小值为 2V;电压表接入电路的量程(0~3)V,所以最大值为3V,故③说法错误。
由图和上面分析可知:当滑 P在b端时,R2的阻值处于最大值,为20Ω;当电压表处于最大值时,R2 的阻值最小,此时,,所以R2 阻值变化范围为 20 ~10 ,故④说法正确。
由图和上面分析可知:电流表的示数变化范围为 0.2A~0.3A,电压表的示数变化范围为 2V~6V ,而电压表接入电路的量程(0~3)V,电流表接入电路的量程(0~0.6)A,所以指针达到满偏的是电压表,故⑤说法错误。
故答案为:C
1 / 1专题十九 电路的动态分析---2023-2024学年浙教版科学中考专题突破
一、填空题
1.(2021八下·海曙月考)如图甲所示,已知电流表的量程为0~ 0.6A ,电压表的量程为0~ 15V,滑动变阻器R2的规格为“50Ω 0.5A,闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示,在保证电路安全的前提下,电源电压为    V,滑动变阻器的取值范围   。
【答案】6;2Ω-50Ω
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)从乙图中找到两组对应的电压表和电流表的数值,然后根据U总=U1+U2列出两个方程联立计算出电源电压和定值电阻R1的阻值;
(2)将电流表的量程和变阻器的最大电流比较,从而确定通过电路的最大电流,根据串联电路的特点和欧姆定律计算出此时变阻器接入的最小阻值。电压表测变阻器的电压,即使它全部使用时,它两端的电压也肯定小于量程,据此确定变阻器的最大阻值即可。
【解答】(1)由甲图可知,R1与变阻器R2串联,电压表测变阻器R2电压,
根据乙图可知,当电压表示数为5V时,电流表的示数为0.1A;当电压表的示数为3V时,电流表的示数为0.3A;
根据串联电路U总=U1+U2得到:
U总=5V+0.1A×R1--------①
U总=3V+0.3A×R1--------②
由①②解得:U=6V,R1=10Ω。
(2)由滑动变阻器R2的规格为“50Ω 0.5A”和电流表的量程0~0.6A可知,
当移动滑片使电流表示数达到I大=0.5A时,变阻器接入电路的电阻最小,
此时R1两端的电压U1'=I1'R1=0.5A×10Ω=5V;
变阻器R2两端的电压U2'=U总-U1'=6V-5V=1V;
则变阻器接入的最小电阻;
根据串联电路的分压特点,变阻器接入电路的电阻越大,其两端电压越高,
由于电源电压小于电压表的所用量程的最大值,
故变阻器接入电路的最大值为其本身的最大值,即R滑大=50Ω,
由上可知,变阻器的阻值范围为:2Ω~50Ω。
2.(2020八上·滨江期中)如图所示的电路中,电源电压为4.5V,且恒定不变,电压表的量程0~3V,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器的最大阻值为50Ω。闭合开关S,移动滑片P,则滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围为   ,电流表的示数变化范围为   。
【答案】2.5~10Ω;0.3~0.6A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当电流表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻;根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小电阻;
(2)当电压表的示数最大时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,再根据欧姆定律求出电路中的最小电流和滑动变阻器接入电路中的最大电阻。
【解答】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测量串联电路中的电流,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压;
由电流表的量程可知,电路中的电流不能超过0.6A,
则电路中总电阻的最小值;
那么变阻器接入电路的最小电阻R2最小=R最小-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω。
由电压表的量程可知,滑动变阻器R2两端的电压不能超过3V,
则定值电阻R1两端的最小电压:U1最小=U-U2最大=4.5V-3V=1.5V。
则电路中的最小电流为。
此时滑动变阻器接入电路的最大电阻:;
由此可知:滑动变阻器R2接入电路中的电阻值变化范围为:2.5~10Ω;电流表的示数变化范围为:0.3~0.6A。
3.(2022八下·海曙期中)如图所示,电源电压恒为4.5V,R1是标着“5Ω 0.5A”的电阻,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”。闭合开关后移动滑片,为保证电路安全,滑动变阻器R2能接入电路的阻值范围是   。
【答案】4Ω~10Ω
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流,然后与定值电阻允许通过的最大电流、滑动变阻器允许通过的最大电流、电流表的量程确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小。根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值。
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,此时电压表的示数最大,而电流表的示数最小,根据计算出变阻器接入的最大阻值即可。
【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当电压表的示数U2=3V时,
电路中的电流;
因串联电路中各处的电流相等,且R1允许通过的最大电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,
故最大电流为0.5A。
电路中的总电阻:
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R2小=R-R1=9Ω-5Ω=4Ω;
当电压表的示数U2=3V时,
滑动变阻器接入电路中的电阻最大为:
则滑动变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围可以为4Ω~10Ω。
4.(2021八上·温州期中)如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图像。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V。则电源电压U=   V,R2=   Ω。
【答案】8;5
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】结合电路图,理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电压表的测量对象,由图像判断此时灯泡的电流,由串联电路特点和欧姆定律计算R1的电压,从而得到电源电压;同理,由图像读出此时灯泡的电流,由串联电路特点和欧姆定律计算R2的阻值.
【解答】(1)由电路图可知,当只闭合S1、S2时,R1与L串联,电压表测灯泡两端电压,
由图象知,灯泡两端电压为2V时的电流为0.6A,串联电路中电流处处相等,即通过R1的电流也为0.6A,
R1的电流为0.2A时,电压为2V,R1的电流与电压成正比,所以R1的电流为0.6A,它两端电压为6V,
所以电源电压U=UL+U1=2V+6V=8V;
(2)当只闭合S2、S3时,R2与L串联,电压表仍测灯泡两端电压,
灯泡两端电压为4V,由图象知,此时通过灯泡的电流为0.8A,
由串联电路特点可知,I2=IL=0.8A,
U2=U-UL=8V-4V=4V,
由欧姆定律可得R2的阻值:R2=
5.(2020八上·滨江月考)
(1)如图一所示电路,开关S闭合后,两灯均发光,电压表测的是灯   (选填“L1”或“L2”)两端电压。一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且读数较大,电流表无读数,则故障可能是   (选填“L1短路”、“L2短路”、“L1断路”或“L2断路”)。
(2)如图二是为某种灯泡的电流I与电压U的关系图像。若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上,通过灯泡的电流为   A;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,总电流为1.5A,则该电阻的阻值为   Ω。
【答案】(1)L1;L1断路
(2)0.2;6
【知识点】电阻和电阻的串联、并联;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)电压表与哪个用电器并联,它就测哪个用电器的电压。当灯泡L1断路时,电压表与灯泡L2串联,由于它的内阻很大,因此通过灯泡L2的电流很小,它不发光。在串联电路中,电压与电阻成正比,因此电压表几乎分得全部电源电压,则示数较大;电流表没有电流经过,因此没有示数。
(2)首先根据串联电路电压与电阻成正比计算出每个灯泡两端的电压,再根据图二确定通过灯泡的电流。当灯泡与电阻并联时,首先根据图二确定灯泡电压为6V时的电流,再根据并联电流特点I=I总-IL计算出通过电阻的电流,最后根据计算它的阻值。
【解答】(1)如图一所示电路,开关S闭合后,两灯均发光,电压表测的是灯L1两端电压。一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且读数较大,电流表无读数,则故障可能是L1断路。
(2)这6只灯泡的电阻都相等,根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,每个灯泡两端的电压。根据图二可知,当灯泡电压为1V时,通过灯泡的电流为0.2A。
当灯泡与电阻并联时,它们两端的电压都等于电源电压6V。根据图二可知,当灯泡电压为6V时,通过灯泡的电流为0.5A,那么通过电阻的电流为:I=I总-IL=1.5A-0.5A=1A,那么该电阻的阻值为:。
6.(2019·宁波模拟)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
(1)图乙中    (填“dc”或“ ec”)表示电压表 随电流表示数变化的图像。
(2)该过程中电路消耗的总功率最大值为    W。
【答案】(1)dc
(2)36
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即电阻越大,两端的电压越大;
(2)在串联电路中,总电压等于各处电压之和,从乙图中找到一组对应的电压值相加就是电源电压;再从乙图中找到电路的最大电流,根据公式P=UI计算总功率的最大值即可。
【解答】(1)据甲图可知,定值电阻R0与变阻器R串联;根串联电路中,电压的分配与电阻成正比可知,当滑片从bd点滑到a点时,R的阻值变小,那么电压表V2的示数变小,因此乙图中的dc是电压表V2的图像,ec是电压表V1的图像;
(2)根据乙图可知,电路中的最大电流是3A,这时两个电压表的示数都是6V,
那么电源电压为:U总=U0+U=6V+6V=12V;
那么电路的最大电功率为:P总=U总I=12V×3A=36W。
故答案为:(1)dc;(2)36W
7.(2019·宁波模拟)如图甲所示电路,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,滑动变阻器R2的最大阻值是   Ω;滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数将   (选填“大于”、“小于”或“等于”)0.4A。
【答案】20;小于
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)据乙图可知,当滑片在最右端时,电阻R1和R2串联;当滑片在最左端时,只有R1;根据U总=U1+U2列出方程,联立求解得到电源电源和R1、R2的阻值;
(2)根据欧姆定律计算出滑片在中点时电流的大小,与0.4A进行比较即可。
【解答】(1)据乙图可知,当滑片在最右端时,电阻R1和R2串联,电压表示数为4V,电流表示数为0.2A,
那么变阻器的最大阻值为:;
根据U总=U1+U2得到:U总=0.2A×R1+4V;
当滑片在最左端时,只有R1,此时电压表示数为0,电流表示数为0.6A,
根据U总=U1+U2得到:根据U总=0.6A×R1;
解得:U总=6V,R1=10Ω;
当滑片在中点时,电流表的示数为:。
故答案为:20;小于
8. 如图甲所示电路中,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器.图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象.则该滑动变阻器的最大值是     Ω,电源电压是     V.
【答案】50;12
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】解:由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.
由图象可知,当电路中的电流I=0.2A时,R1的电功率P1=2W,
由P=I2R可得,R1接入电路的电阻:
R1===50Ω;
由图象可知,当电路中的电流I′=0.4A时,R1的电功率P1′=3.2W,
此时R1接入电路的电阻:
R1′===20Ω,
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
由I=可得,电源的电压:
U=I′(R0+R1′)=0.4A×(R0+20Ω),
当电路中的电流I=0.2A时,电源的电压:
U=I(R0+R1)=0.2A×(R0+50Ω),
解得:R0=10Ω,
电源的电压U=I(R0+R1)=0.2A×(10Ω+50Ω)=12V.
故答案为:50;12.
【分析】由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.由图象可知,电路中的电流是0.2A时R1的电功率,根据P=I2R求出R1接入电路的电阻;由图象读出电路中的电流为0.4A时R1的电功率,根据P=I2R求出R1接入电路的电阻;根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式求出R0的阻值,进一步求出电源的电压.
二、解答题
9.(2023八下·宁波期末)在如图甲所示电路中,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表V1、V2的量程均为0~3V,滑动变阻器R的规格为“30Ω0.5A”。在保证电路各元件安全的情况下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,其中的一只电压表示数与电流表示数对应关系如图乙所示。
(1)图乙中的电压值是电压表   的示数;
(2)求电源电压和定值电阻R0的阻值;   
(3)在保证电路各元件安全的情况下,求滑动变阻器的取值范围。(写出完整解题过程)   
【答案】(1)V2
(2)4V,5Ω
(3)3~15Ω
【知识点】电阻和电阻的串联、并联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据甲图,分析两个电压表的示数变化规律,然后与乙图进行对照即可;
(2)从乙图中找到有关滑动变阻器的两组对应的电压和电流,然后根据U总=U1+U2列出方程,然后联立计算即可;
(3)根据乙图找到有关电压表的最大电压和对应电流,最小电压和对应电流,然后根据欧姆定律分别计算出对应的阻值即可。
【解答】(1)根据图片可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表V1测定值电阻R0两端的电压,电压表V2测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
当通过电路的电流变小时,则变阻器R接入电路中的电阻变大时,根据串联分压原理可知其分得的电压变大,即电压表V2的示数变大,那么图乙中的电压值是电压表V2的示数;
(2)由图乙可知,电路中的电流最小I小=0.2A时,电压表的示数最大为3V,电路中的电流最大I大=0.5A时,电压表的示数最小为1.5V,
根据欧姆定律可得电源电压:U=IR0+UR=0.2A×R0+3V=0.5A×R0+1.5V,
解得:R0=5Ω,U=4V;
(3)由欧姆定律可知通过电路的电流最小时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
则最大阻值:;
通过电路的电流最大时,滑动变阻器接入电路中的阻值最小,
则最小阻值:,
所以滑动变阻器取值范围是3Ω~15Ω。
10.(2020八上·浙江期中)如图甲所示,电源电压为U保持不变,R0为定值电阻。闭合开关,电流表A的示数为I,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2。移动滑动变阻器得到在不同电流下的U1—I图线和U2—I图线,如图乙所示。
(1)随着电路中电流的增大,电压表V1的示数U1   (选填“减小”或“增大”)
(2)在U—I坐标中两条图线在Q点相交,此状态滑动变阻器连入电路的阻值是   Ω;
(3)请根据图像求电源电压U 和定值电阻R0的阻值。
【答案】(1)减小
(2)0
(3)解:由图像可知:电源电压U=4.5V
U1=1.5V时,电路中的电流I=3.0A
两端的电压Uo=U-U1=4.5V-1.5V=3.0V
的电阻 =
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)根据甲图可知,灯泡与两个电阻串联,电压表V1测变阻器和灯泡的总电压。首先根据U0=I0R0判断R0两端的电压变化,再根据U1=U总-U0判断电压表V1的示数变化。
(2)两个电压表的图像相交,说明它们的示数相同,据此分析即可;
(3)根据(1)中的结果可知,直线是电压表V1的示数图像,曲线是电压表V2的图像。根据乙图可知,当电流为0时,电压表V1的示数为4.5V,这相当于灯泡发生断路,此时V1与电源并联,那么电源电压就是4.5V。当电压表V1的示数为1.5V时,电流为3A,根据公式U0=U-U1计算出此时定值电阻的电压,再根据 计算它的阻值。
【解答】(1)根据甲图可知,灯泡与两个电阻串联,电压表V1测变阻器和灯泡的总电压。根据公式U0=I0R0可知,当电流增大时,定值电阻两端的电压U0增大;根据公式U1=U总-U0可知,电压表V1的示数减小。
(2)电压表V1的示数等于变阻器的电压和灯泡电压之和,而电压表V2的示数等于灯泡的电压;如果两个图像相交,那么它们的示数相等,即变阻器的电压为零,根据U=IR可知,变阻器的阻值为零;
(3)由图像可知:电源电压U=4.5V;
当U1=1.5V时,电路中的电流I=3.0A;
定值电阻R0两端的电压U0=U-U1=4.5V-1.5V=3.0V;
R0的电阻 = 。
三、单选题
11.(2024八上·武义期末)如图1所示连接电路,电源电压保持不变。闭合开关,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示,下列说法不正确的是(  )
A.电源电压是9V
B.定值电阻R的阻值是6Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω
D.滑片处在a端时两表的示数对应图2中A点
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】考查电路的动态分析,属于综合题,滑片在a端时,滑动变阻器阻值最小,电流最大,电压表读数 即电源电压。滑片在b端时,阻值最大,电流最小,电压表读数最小。
【解答】A.滑片最左端时,电阻最小电流最大,电压表读数即电源电压为9V,所以A正确;
B.电阻=电压/电流=9V/1.5A= 6Ω ,所以B正确;
C.b端时,电压为3V,滑动变阻器电压为6V,电流为0.5A,电阻=6V/0.5A=12Ω ,所以C正确;
DA点时,电流最小,电阻最大,应该是b端,所以D错误。
故答案为D
12.(2020八上·缙云期末)某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为 3V,更换 5 个定值电阻 Rx, 得 到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是(  )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持 0.5V 不变
C.实验时,将滑动变阻器滑片向右移时,电压表示数将变大
D.按图乙 5 个定值电阻对应滑动变阻器阻值变化范围为 1~5Ω
【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求判断;
(2)从图像乙中找到一组对应的电流和电阻值,然后根据U=IR计算出电压表的示数;
(3)根据欧姆定律判断电压表的示数变化;
(4)根据乙图确定通过变阻器的最大电流和最小电流,然后根据U变=U总-U计算出变阻器的电压,最后根据欧姆定律计算变阻器的阻值变化范围即可。
【解答】A.探究电流和电压的关系时,应该控制电阻不变,而改变电压,题目中变化的是电阻,保持不变的是电压,故A错误;
B.根据乙图可知,当电阻为5Ω时,通过它的电流为0.5A,那么电压表的示数:U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,故B错误;
C.根据甲图可知,定值电阻与变阻器串联,电压表测定值电阻的电压。当滑片右移时,变阻器的阻值变大,通过电路的电流变小,根据U=IR可知,电压表的示数变小,故C错误;
D.变阻器的电压为:U变=U总-U=3V-2.5V=0.5V;
当电流为0.5A时,变阻器的电阻为:;
当电流为0.1A时,变阻器的电阻为:.;
那么变阻器接入的阻值范围为1~5Ω。
13.(2023·宁波模拟)如图甲所示,电源电压恒为6 V,滑动变阻器最大阻值为100Ω,电路电流在0.1~0.4 A之间时电子元件均能正常工作,通过电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,电子元件正常工作时(  )
A.通过电子元件的电流与其两端的电压成正比
B.滑动变阻器取值范围为5欧~40欧
C.当电流为0.1A时,电子元件的阻值为10欧
D.当电流为0.4A时,滑动变阻器接入电路的阻值为20欧
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)电子元件和滑动变阻器串联,结合串联电路的电流关系判断;
(2)由题意可知,由甲图可知电子元件和滑动变阻器串联,电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作,当电路电流最大为0.4A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据图象读出对应的电压,根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的最小阻值; 当电路电流最小为0.1A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据图象读出对应的电压,根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出变阻器接入电路最大阻值;
(3)在乙图中找到与电流0.1A对应的电压,根据欧姆定律计算电子元件此时的电阻;
(4)由(2)可知,当电路中的电流为0.4A时滑动变阻器接入电路的电阻。【解答】A.根据图乙可知,电子元件的电压和电流变化的图线为曲线,则二者肯定不成正比,故A错误;
B.电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作,
当电路电流最大为0.4A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
由图象可知,电子元件两端的最大电压为4V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的最小电压:
U1=U-U电子=6V-4V=2V,
由可得,滑动变阻器接入电路最小阻值:;
当电路电流最小为0.1A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
由图象可知,电子元件两端的最小电压为2V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的最大电压:U2=U-U电子′=6V-2V=4V,
由可得,滑动变阻器接入电路最大阻值:。
则滑动变阻器取值范围为5Ω~40Ω,故B正确;
C.由乙图可知,当电路中的电流为0.1A时,电子元件两端的电压为2V,
电子元件的电阻为,故C错误;
D.当电路中的电流为0.4A时,滑动变阻器接入电路的阻值为R滑=R小=5Ω,故D错误。
故选B。
14.(2023八下·鄞州期末)如图甲所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片从最右端移到最左端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示。则下列说法正确的是(  )
A.电源电压是6V
B.定值电阻R1的阻值是10Ω
C.滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为0Ω~10Ω
D.当电流表示数为0.2A时,定值电阻R1和滑动变阻器R.两端电压之比是2:1
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】分析电路图可知,R1与R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量串联电路的电流;串联电路中电流处处相等,电源电压等于各电压之和,即I=I1=I2 U=U1+U2
【解答】A. 当滑动变阻器的滑片在最左端时,R2的阻值最小,为0,电压表的示数为0,从乙图可以看出电压表示数为0时,电流为0.6A;当滑动变阻器的滑片在最右端时,R2的阻值最大,电压表示数也最大,为2V,此时电流为0.2A;
设电源电压为U
当滑动变阻器的滑片在最左端时:U=IR U=0.6A×R1①
当滑动变阻器的滑片在最右端时:U=U1+U2 U=0.2A×R1+2V ②
联立①②式可以解得:U=3V R1=5Ω
A错误
B. 定值电阻R1的阻值为5Ω,B错误
C. 当滑动变阻器的滑片在最左端时R2阻值最小,最小值为0Ω
当滑动变阻器的滑片在最右端时R2阻值最大,电流最小
,R2=R总-R1=15Ω-5Ω=10Ω
因此滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为0Ω~10Ω,C正确
D. 当电流表示数为0.2A时,定值电阻R1两端的电压U1=I×R1=0.2A×5Ω=1V
滑动变阻器R.两端电压U2=I×R2=0.2A×10Ω,
D错误
故答案为:C
15.(2021八下·奉化期末)如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L允许通过的最大电流为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.电源电压为16V
B.当电流表示数为0.25A时,滑动变阻器连入电路的阻值为45Ω
C.若滑动变阻器连入电路的阻值变小,则电压表V与电流表A示数之比变小
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
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由电路图可知,小灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测小灯泡L两端电压,电流表测电路中的电流;
(1)由图丙可知电流为0.6A时滑动变阻器连入电路的电阻为10Ω,此时灯泡两端电压为6V,由U变=I变R变可求得滑动变阻器两端电压,由串联电路电压特点U总=UL+U变可求出电源电压;
(2)由图乙可知电流为0.25A时灯泡两端电压,由串联电路分压特点可求得滑动变阻器两端电压,由P计算变阻器接入的阻值;
(3)根据确定电压表和电流表比值的意义,然后结合“灯丝电阻随温度的升高而增大”的规律判断即可;
(4)若将电压表量程换为0~3V,则灯泡两端电压最大为3V,滑动变阻器两端电压最小为9V,此时滑动变阻器接入电路电阻最小,由图乙可知此时电路中电流,由 可得滑动变阻器连入电路中的电阻最小值,而变阻器接入的最大阻值就是变阻器的最大阻值,据此确定变阻器的阻值范围。
【解答】A.根据乙图可知,当电路中电流为0.6A时,小灯泡两端电压为6V;由图丙可知,滑动变阻器R连入电路中的电阻R=10Ω;
此时变阻器两端的电压为U变=I变R变=0.6A×10Ω=6V;
则电源的电压U总=UL+U变=6V+6V=12V,故A错误;
B.由图乙可知,当电流表示数为0.25A时,灯泡两端电压UL'=1V,此时滑动变阻器R两端的电压U变=U-UL'=12V-1V=11V;
滑动变阻器接入的阻值为:,故B错误;
C.电压表测灯泡的电压,电流表测通过灯泡的电流,根据可知,电压表与电流表的比值为灯泡的电阻。当变阻器的阻值变小时,通过电路的电流变大,根据乙图可知,则灯泡的电阻变大,即比值变大,故C错误;
D.若将电压表量程换成0~3V,则灯泡两端电压最大为3V,此时滑动变阻器接入电路电阻最小;
由图乙可知当灯泡两端电压为3V时,通过小灯泡L即电路中的电流I''=0.5A,
此时滑动变阻器R两端电压U滑′=U UL″=12V 3V=9V;
则滑动变阻器R接入电路中的最小阻值;
滑动变阻器R接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,小灯泡L两端电压最小,由图丙可知,滑动变阻器R接入电路中的最大阻值为50Ω,
所以滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围为:18Ω~50Ω,故D正确;
故选D。
16.(2024·浙江模拟)某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为6V,更换5个定值电阻,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是(  )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5V不变
C.滑动变阻器阻值变化范围为
D.将从15Ω换成10Ω后,应将滑片P向右移
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】A.根据题目描述分析实验中的自变量和因变量;
B.从图乙中找到一组对应的电流和电阻,根据U=IR计算电压表的示数;
C.由图可知电路的最大和最小电流,由串联电路的规律及欧姆定律得出此时变阻器连入电路的最小和最大电阻;
D.将Rx从5Ω换成10Ω后,电阻变大,根据分压原理和串联电路电压的规律分析。
【解答】A.根据题意可知,更换5个定值电阻Rx,即改变电阻的大小,记录电流大小,因此实验研究电流与电阻的关系,故A错误;
B.根据图乙可知,电阻的电压为:U=IR=0.5A×5Ω=0.1A×25Ω=2.5V,即实验中电压表的示数保持2.5V不变,故B错误;
C.由图乙知,电路的最大电流为0.5A,
此时变阻器连入电路的最小电阻:;
电路的最小电流为0.1A,
此时变阻器连入电路的最大电阻:
故滑动变阻器阻值变化范围为7Ω~35Ω,故C正确;
D.将Rx从15Ω换成10Ω后,电阻变小,根据分压原理,电压表示数变小。要控制电阻的电压不变,故应减小变阻器分得的电压,应减小变阻器连入电路的电阻,应将滑片P向左移,故D错误。
故选C。
17.(2021八下·鄞州期中)如图1所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑片的位置,使变阻器的阻值从最大变化到最小,得到两个电阻的“U-I”关系图象如图2所示。下列判断正确的是(  )
A.图象乙反映了R2的“U-I”关系
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.4A
D.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此分析变阻器两端电压的变化;
(2)根据公式计算出即可;
(3)根据甲图确定变阻器阻值最大时的电压和电流,根据欧姆定律计算出它的最大阻值。当变阻器滑片在中点时,首先根据R总=R1+R变'计算总电阻,再根据计算即可;
(4)根据前面的计算结果判断。
【解答】根据图1可知,电阻R1与变阻器R2串联,电压表V1测R1的电压,V2测R2的电压。
A.当变阻器的阻值从大到小变化时,根据“串联电路电压与电阻成正比”可知,变阻器两端的电压减小,即V2的示数变小,那么图像甲反映了R2的U-I关系,故A错误;
B.图像乙为R1的U-I图像,当电压为2V时,通过它电流为0.2A,则,故B错误;
C.根据图2可知,当R2的电压为4V时,R1的电压为2V,通过它的电流为0.2A,此时变阻器的阻值最大。那么总电压U总=4V+2V=6V。则R2的阻值:。当变阻器滑片在中点时,总电阻R总=R1+R变'=10Ω+=20Ω,此时电流表的示数,故C错误;
D.滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,则它的阻值变化范围为0~20Ω,故D正确。
故选D。
18.(浙教版科学八年级上学期4. 7 电路分析与应用(第4课时))如题图所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如题图所示,下列说法不正确的是(  )
A.电源电压是9V
B.定值电阻R的阻值是6Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω
D.若定值电阻R出现接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为9V
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当滑片P位于a端时,电路为电阻R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,根据这个状态确定电源电压;
(2)根据(1)中的状态,确定定值电阻两端的电压和电流,然后根据欧姆定律计算它的阻值;
(3)当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,根据乙图确定最小电流值,利用R总= 计算出总电阻,最后利用R滑大=R总﹣R计算出变阻器的最大阻值,进而确定变阻器的阻值变化范围;
(4)分析R接触不良时电路的变化,据此确定电表的示数。
【解答】当滑片P位于a端时,电路为电阻R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,
由图象可知,电路中的最大电流1.5A时,电压表的示数为9V,即电源的电压为9V,故A正确不合题意;
由I= 可得,定值电阻R的阻值:R= = =6Ω,故B正确不合题意;
当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,
由图象可知,电路中的最小电流I′=0.5A,
则电路中的总电阻:R总= = =18Ω,
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以滑动变阻器的最大阻值:R滑大=R总﹣R=18Ω﹣6Ω=12Ω,
所以滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω,故C错误符合题意;
当定值电阻R出现接触不良时,则串联电路断路,电流表示数为0,此时电压表串联在电路中,相当于测量电源电压,其示数为9V,D正确不合题意。
故选C。
19.(2022九下·定海月考)如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是(  )
①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W
②电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.5A
③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω~20Ω
④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W~3W
A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有②和④
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据电路图可知,滑动变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表测量定值电阻两端的电压,根据串联电路的分压原理(电阻越大,电阻两端的电压越高),当电压表的示数最小时,变阻器接入电路的电阻最大;当电流表的示数达到最大值时,变阻器接入电路的电阻最小;根据欧姆定律的应用可分别电路中的总电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻值,同时可以确定电压表示数、电流表示数以及电路中总功率的变化。
【解答】根据电路图可知,滑动变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表测量定值电阻两端的电压;
当电压表的最大测量值为3V时,此时定值电阻R1两端的电压U1=3V,
电路中的电流,
因此电路中的最大电流为0.3A;
此时滑动变阻器两端的电压:U2min=U-U1=6V-3V=3V,
变阻器的最小电阻:,
则变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω~20Ω,故③正确;
电路中的电流最大时,电路的总功率最大,电路消耗的最大功率:Pmax=UI=6V×0.3A=1.8W;
电阻R1消耗功率最大功率:P1=U1I=3V×0.3A=0.9W;
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,
则总阻值为Rmax=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,
即,
则电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.3A,故②错误;
R1消耗的电功率:P1′=Imin2R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W,
则电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W,故①正确;
电路消耗的最小功率:Pmin=UImin=6V×0.2A=1.2W,
则电路消耗总电功率允许的变化范围为1.2W~1.8W,故④错误。
那么正确的是①③。
故选A。
20.(2018八下·海曙期末)如图所示的电路中,电源两端电压为 6V 且保持不变,定值电阻R1 的阻值为 10 ,滑动变阻器 R2 的最大阻值为 20 ,电压表接入电路的量程(0~3)V,电流表接入电路的量程(0~0.6)A。闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 由 b 端缓慢向 a 端移动,直至某一电表的指针达到满偏。有关变化下列说法正确的是(  )
①电压表的示数变大,电流表的示数变大 ②电流表的示数变化范围为 0.2A~0.6A
③电压表的示数变化范围为 2V~6V ④R2 阻值变化范围为 20 ~10
⑤指针达到满偏的是电流表
A.只有②⑤正确 B. 只有③④正确
C. 只有①④正确 D. 都正确
【答案】C
【知识点】基本电路与电路图;电流的测量及电流表的使用;串、并联电路的电流特点;电压的测量及电压表的使用;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据欧姆定律和串联电路的特点,综合考虑电流表和电压表的安全问题,依次分析解答。
【解答】该电路是一个串联电路,电压表测电阻R1两端的电压,电流表测总电流;将滑动变阻器的滑片 P 由 b 端缓慢向 a 端移动时,滑动变阻器接入的有效阻值减小,电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知总电流增大,即电流表的示数变大;滑动变阻器分得的电压减小,所以R1两端的电压增大,即电压表的示数变大,故①说法正确。
由图可知:当滑 P在b 端时,电阻最大,所以总电流最小,R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,此时总电流,电压表示数,所以总电流最小0.2A;当滑片P在a端时,电阻最小,所以总电流最大,R=R1=10Ω,此时总电流,但此时超过了电压表的量程,所以此时电路的最大电流不能是0.6A,而应该用电压表所接量程3V来进行计算,故②说法错误。
由图和上面分析可知:当滑 P在b端时,电阻最大,所以总电流最小,R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,此时总电流最小为0.2A,故电压表的示数的最小值为 2V;电压表接入电路的量程(0~3)V,所以最大值为3V,故③说法错误。
由图和上面分析可知:当滑 P在b端时,R2的阻值处于最大值,为20Ω;当电压表处于最大值时,R2 的阻值最小,此时,,所以R2 阻值变化范围为 20 ~10 ,故④说法正确。
由图和上面分析可知:电流表的示数变化范围为 0.2A~0.3A,电压表的示数变化范围为 2V~6V ,而电压表接入电路的量程(0~3)V,电流表接入电路的量程(0~0.6)A,所以指针达到满偏的是电压表,故⑤说法错误。
故答案为:C
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