冲刺二十四:动态电路中电功率的变化分析—2026年中考物理培优试卷

资源下载
  1. 二一教育资源

冲刺二十四:动态电路中电功率的变化分析—2026年中考物理培优试卷

资源简介

冲刺二十四:动态电路中电功率的变化分析—2026年中考物理
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(24-25九年级上·河北张家口·月考)如图所示,电源电压不变,下列说法正确的是( )
A.只闭合,将P向左移动,电流表示数变小
B.闭合,将P向右移动,电压表示数不变
C.闭合,将P向左移动,消耗的功率增大
D.只闭合,将P向右移动,整个电路消耗的功率变大
2.(24-25九年级下·重庆江津·月考)如左下图甲是小庆设计的穿戴式“智能体温计”,其电路图如图乙。图乙中电表(电流表或电压表)示数大小可反映温度高低,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大,用定值电阻R2保护电路。下列分析合理的是(  )
A.电表示数增大表明人体体温在降低 B.该电路中的电表是电流表
C.体温降低时电路消耗的电功率变大 D.体温升高时经过R2的电流变大
3.(2025·青海·中考真题)“问天”兴趣小组设计的一种电子计重器的电路原理如图所示,M、N均为金属板,N固定不动,电源电压保持不变。要求:当体重增大时,计重器的示数也增大。下列说法合理的是( )
A.当计重器上物体质量越大时,滑动变阻器接入电路中的阻值越小
B.当计重器上物体质量越大时,电流表的示数越大
C.电压表示数的变化可间接反映体重的变化
D.当计重器上物体质量越小时,电阻R0的功率越小
4.(2025·安徽合肥·三模)如图所示,电源两端电压保持不变,为定值电阻,为柔性电阻传感器(通常用于人形机器人手指、脚底等接触处,通过电阻变化感知压力分布,进行抓握力控制、步态平衡反馈等),其阻值随受到压力的增大而减小。闭合开关S,当柔性电阻传感器受到的压力增大时,则( )
A.电路消耗的总功率不变
B.电压表V1示数变小,电流表A示数变大
C.电压表V2示数与电流表A示数的比值变小
D.电压表V1示数变化量的绝对值与电流表A示数变化量的绝对值的比值变小
5.(2025·江西上饶·一模)如图所示的电路中,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是(  )
A.电流表A1的示数变小
B.电流表A的示数变大
C.电压表V的示数不变
D.电路的总功率变大
6.(2026·河北石家庄·模拟预测)2025年12月9日神舟二十一号乘组顺利完成约8小时的第一次出舱活动。出舱时需打开和关闭舱门,而维持航天员正常生活的舱内气体不能泄漏,因此舱门是否密封良好具有决定性作用。为了检验飞船的密封性能,科研人员将待检验的飞船舱体M置于一个集气空腔N中。如图所示,先向舱体M中充入压强为的空气,再把空腔N抽成真空(气压为0),若舱体M漏气,一段时间后会有空气从舱体M进入集气空腔N中。其中、是两个完全相同的压敏电阻,其阻值随气体压强的增大而减小。电源电压恒定,R1、R2为定值电阻且阻值相同。闭合开关S后,若舱体M漏气,下列说法正确的是(  )
A.电压表示数增大
B.的功率减小
C.电压表与电流表示数之比增大
D.随着漏气时间的延长,两电压表示数之差的绝对值逐渐减小
7.(2026·陕西西安·一模)科学兴趣小组自制了一款拉力器,其内部电路如图所示,电源电压为6V,R为滑动变阻器,最大阻值为25Ω,是一个阻值为5Ω的定值电阻,弹簧阻值不计,不施加拉力时滑片P在R的最左端,闭合开关S,对拉环施加水平向右的拉力的过程中,两个电表的示数均发生变化,下列说法正确的是(  )
A.拉力增大时,电压表的示数增大
B.拉力增大时,电流表的示数减小
C.不施加拉力时,电压表的示数为5V,电流表的示数为0.2A
D.当拉力器达到最大测量值时电路消耗的功率最小
8.(25-26九年级下·重庆·月考)为保护视力,很多电子产品都增加了“屏幕提醒”功能,其原理如图所示,为定值电阻,R为距离传感器,眼睛与电子屏幕的距离越近,其阻值越小,当电压表示数大于设定值时会进行提示。下列分析正确的是( )
A.眼睛距离屏幕越近,电压表示数越小
B.眼睛距离屏幕越近,的功率越小
C.靠近时电压表示数变化量和电流表示数变化量的比值变大
D.要增大提醒距离,需更换阻值更大的定值电阻R
9.(25-26九年级下·海南海口·月考)小安设计了一个测量空气湿度的电路图如图甲。电源电压恒为,定值电阻的阻值为,湿敏电阻的阻值随空气湿度的变化关系如图乙。当空气湿度增大时,下列分析正确的是(  )
A.当电压表的示数为时,空气湿度为60%
B.电压表的示数变小
C.电路消耗的总功率变小
D.的阻值增大
10.(2026·河南周口·模拟预测)小华利用热敏电阻R、定值电阻、电压表等为蔬菜大棚制作了“温度监测仪”,如图所示为其电路图(电压表未画出)。热敏电阻R的阻值随温度的降低而减小,温度监测仪由电压表改装而成,温度越低时,示数越小,当通过报警器的电流达到某一设定值时会发出报警。下列分析正确的是(  )
A.电压表应并联在定值电阻两端
B.当温度越高时,热敏电阻的电功率越大
C.当温度越低时,定值电阻的电功率越大
D.若使其在更低温度时报警,可将换为阻值更小的电阻
11.(2026·山西大同·一模)图甲为家用燃气报警器,其简化电路如图乙。电源电压恒定不变,燃气报警器的核心是气敏电阻R,其阻值随燃气浓度的变化如图丙。当电表示数增大到某一定值,就会发出警报声,此时燃气浓度为警戒浓度。下列说法正确的是(  )
A.R的阻值随燃气浓度的升高而增大
B.燃气报警器是由电压表改装而成
C.若只换用电压更大的电源,警戒浓度将变低
D.浓度增大时,电路的总功率变小
12.(25-26九年级下·福建宁德·月考)某科技小组设计了一个地磅,地磅内部简化电路如图甲所示。其工作原理是车辆开上地磅会压缩弹簧(弹簧处于弹性限度内)引起滑片P移动,滑动变阻器接入电路的阻值随地磅上方车辆的质量变化图像如图乙所示,当电路的电流()时,电路中电铃会发出警示声(电铃阻值可忽略),表明车辆超重了。电源电压为3V保持不变,。下列说法正确的是(  )
A.车辆质量越小,电压表的示数越大
B.该电路能测量的车辆质量最大值为10t
C.当地磅上无车辆时,电路消耗的总功率最大
D.若更换更大阻值的,地磅的报警质量值将变大
13.(2026·山西大同·一模)清明节是我国传统的祭祖节,也是火灾的多发时间。某林场在林地高处安装了“火情监视器”,用于监测火情,其电路如图甲所示,L为报警灯,R为热敏电阻,其阻值随温度变化曲线如图乙所示。下列说法中正确的是(设电源电压及灯丝电阻不变)(  )
A.图中的监视器实质上是一个电压表
B.热敏电阻R的阻值随温度升高而增大
C.当火情发生时,监视器的示数变小
D.当火情发生时,电路中消耗的电功率增大
14.(25-26九年级下·重庆·月考)智能农业大棚中常装有湿度自动监控电路,其原理如图所示,电源电压保持不变,为湿敏电阻,其阻值随湿度的减小而增大(的阻值在50Ω~80Ω之间变化),为定值电阻,阻值为50Ω。当棚内湿度减小时,下列说法正确的是(  )
A.电压表V1的示数变小,电压表V2的示数不变
B.电压表V1的示数与电流表A的示数之比不变
C.湿敏电阻的阻值变化过程中,的功率一直在减小
D.电压表V1的示数变化量与电流表A的示数变化量之比变大
15.(25-26九年级下·重庆·月考)如图所示,电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V 1.6W”字样,忽略温度对灯泡电阻的影响,滑动变阻器标有“50Ω 0.5A”字样,电阻阻值为15Ω。电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~3A。将变阻器的滑片P移至最左端,只闭合开关S,灯泡L消耗的电功率为0.1W。在保证各元件安全的情况下移动滑片,下列说法正确的是(  )
A.电源电压为3V
B.闭合S、,滑动变阻器接入电路中的阻值范围为5Ω~50Ω
C.闭合S、,向右移动滑片P,电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值减小
D.任意闭合开关,电路总功率的最大值与电路总功率的最小值的差值为4.8W
16.(2025·陕西商洛·二模)如图-1,电源电压保持不变,定值电阻的阻值为10 Ω,电压表量程为0~15 V,电流表量程为0~0.6A。第一次实验,断开开关,闭合开关,将滑片P从B端移动到A端;第二次实验,断开开关,闭合开关,将滑片P从B 端逐步向A 端移动,直至小灯泡L正常发光。如图-2,是根据两次实验操作中测量的数据绘制的电流表与电压表示数关系的图像。下列说法正确的是(  )
A.第一次实验中,滑片P从B端移动到A端,电流表示数逐渐变小
B.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
C.第二次实验中,的功率逐渐变小
D.电源电压为12V
17.(25-26九年级上·山东济南·期末)如图是某研究小组设计的风速自动报警器电路示意图,电源电压不变,R1为压敏电阻,它的阻值随风速v的增加而减小,R2为定值电阻。当风速 v10,两表都是在大于等于各自设定的电压值或电流值时触发报警。在电路处于两表都未报警的工作状态下,下列说法正确的是(  )
A.风速减小时,R2的功率会增大
B.风速变化时,电流表示数一定不变
C.当 v=v1时,触发报警的表是电压表
D.风速变化时,电压表和电流表示数之比不变
18.(25-26九年级上·山东日照·期末)如图为某研究小组设计的风速自动报警器电路示意图,电源电压不变,为压敏电阻,它的阻值随风速的增加而减小,为定值电阻。当风速时,两电表都不报警。当风速时,两表中的一个会报警;当风速时,另一个表会报警。已知:,两表都是在大于等于各自设定的电压值或电流值时触发报警。在电路处于两表都未报警的工作状态下,下列说法正确的是(  )
A.风速增大时,电压表示数增大
B.风速减小时,的功率会增大
C.风速变化时,电压表和电流表示数之比不变
D.当时,触发报警的表是电流表
二、多选题
19.(2025·云南大理·二模)如图,电源电压和小灯泡的电阻都不变。闭合开关,保证电路安全的前提下,滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中,下列说法中正确的是(  )
A.灯泡逐渐变暗
B.电流表示数变大,电压表示数不变
C.电压表示数与电流表示数的比值变小
D.可以将滑动变阻器滑片移到最左端
20.(2025·广西南宁·二模)某科技小组设计了一个监测水位变化的装置,其原理如图所示。电路中电源电压保持不变,为定值电阻,是竖直放置的长条形电阻片,浮子可带动金属滑杆在竖直方向上下移动,与接触良好,当电流表的示数达到某一数值时,报警器发出响声,提醒监测员水位达到警戒值。当水位升高时,下列说法正确的是( )
A.接入电路的阻值变小
B.电压表的示数变大
C.消耗的电功率变小
D.为了让警戒水位值在更低时也能预警,可以增大电源电压
21.(2021·湖南株洲·二模)新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率,在生活中得到广泛应用。图甲是PTC调试工作电路,是定值电阻,是PTC电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S,在温度从20℃升高到120℃的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数先变小后变大
B.电压表示数先变大后变小
C.定值电阻的功率先变大后变小
D.电压表与电流表示数的比值先变小后变大
22.(2025·陕西西安·三模)新型PTC发热材料可以调节电路的电功率,在生活中广泛应用。某电烤箱的工作电路如图甲所示,是定值电阻,其阻值不受温度的影响,电阻是由PTC材料制成,与温度的关系如图乙所示,当电烤箱在图乙A点温度下工作时,电路消耗的总功率为880W,下列说法正确的是(  )
A.定值电阻的阻值是10Ω
B.当温度从40℃上升到120℃时,电阻两端的电压先变大后变小
C.当温度从40℃上升到120℃时,电路消耗的总功率先变小后变大
D.当温度从40℃上升到120℃时,电阻消耗的功率先变大后变小
23.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)如图是一个体重测试仪的工作原理图,电源电压保持不变,体重显示表的指针偏转角度会随着人的体重的增加而增大,下列有关测试仪的说法正确的是(  )
A.绕O点转动的压杆ABO是一个等臂杠杆
B.体重显示表可能是用电流表改装而成的
C.体重越大,该电路消耗的电功率越大
D.压力传感器R的阻值随压力的增大而减小
24.(25-26九年级上·辽宁大连·月考)如图所示的电路中,电源电压保持不变,P为滑动变阻器的滑片,关于该电路,下列说法正确的是(  )
A.S1和S2都闭合,P向右移动时,电压表示数变大
B.S1和S2都闭合,P向右移动时,灯泡实际功率变大
C.只闭合S1,P向右移动时,电压表示数变大
D.只闭合S1,P向右移动时,电流表示数不变
三、填空题
25.(2025·云南昆明·一模)某小区门口安装了行人监控设备(监控装置相当于一个定值电阻),其原理如图所示,光敏电阻R的阻值随光照强度的增强而变小。当有人从通道经过而遮挡光线时,R两端的电压__________,电路的功率__________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
26.(25-26九年级下·河北廊坊·开学考试)如图是某电热毯内部电路简化图,该电热毯具有高低两挡加热功能,只闭合开关时,电路处于___________(选填“高温”或“低温”)挡。再闭合后,电路消耗的功率会___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
27.(25-26九年级上·安徽宿州·月考)如图所示,闭合开关,向右移动滑片P,灯泡亮度______。(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)
28.(2025·贵州黔东南·模拟预测)一同学在探究“怎样用滑动变阻器改变灯泡的亮度”时,设计了如图所示的电路。此电路的连接为___________电路,当滑片P向b端滑动时,小灯泡L的亮度变___________,电流表___________的示数为0,电路消耗的电功率___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
29.(2026·广东汕尾·二模)水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。小粤利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置,其中监测电路如图所示,电源电压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小。闭合开关,当溶氧量降低时,电流表的示数______,电压表的示数______,滑动变阻器的功率______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
四、实验题
30.(25-26九年级下·河北石家庄·开学考试)某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是2.5V。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确连接电路后,用开关进行试触,发现电流表指针不偏转,而电压表指针明显偏转。故障原因可能是______(填“电流表”、“滑动变阻器”或“小灯泡”)断路。
(3)排除故障后,按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,通过小灯泡的电流为______A,则小灯泡的额定功率是______W,此时小灯泡的电阻是______Ω(结果保留两位小数),若考虑到电压表和电流表都有内阻,则测量的功率______(选填“大于”、“小于”或“等于”)小灯泡正常发光时的额定功率
(4)继续调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐渐降低,小灯泡逐渐变暗,这段时间内,若小灯泡电阻变化量的绝对值是,滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是,则和大小关系正确的是______(填字母标号)。
A. B. C. D.无法比较
31.(25-26九年级上·重庆·月考)如图所示,小蜀做“测量小灯泡电功率”实验中,所用电源电压恒为6V,小灯泡标有“2.5V”字样,滑动变阻器的规格是“ 1A”。
(1)测量小灯泡功率的原理是______;
(2)连接好的电路如图甲所示,在检查电路时小蜀发现有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(3)电路故障排除后,闭合开关并移动滑片,直到灯泡正常发光,读出如图乙所示电流表的示数______A,则小灯泡的额定功率为______W;接着继续移动滑片并记录实验数据,进一步分析,可以发现灯泡的电阻是变化的,原因是灯泡灯丝的电阻随______的变化而变化;
(4)小蜀根据实验数据画出小灯泡U-I关系图像如图丙所示,结合图像可知,当小灯泡两端电压为2V时,实际功率范围是______;
A. B.
C. D.
(5)小蜀继续利用以上器材探究滑动变阻器功率随电流的变化规律。她闭合开关后,逐渐向同一个方向移动滑动变阻器的滑片P,将实验数据记录下来并通过计算描绘出图像如图丁所示。当电流从变化到的过程中,滑动变阻器和小灯泡的功率变化量分别记为、。通过图像可以推测出______(选填“>”“=”或“<”)。
(6)同组小巴同学在重复以上实验步骤过程中,误把电压表接到滑动变阻器上,测得多组实验数据并绘制出如图戊所示的U-I图像,图像中能正确表示电压表示数U与电流表示数I的关系是______(选填图戊中图线的序号)。
五、计算题
32.(2026·四川达州·模拟预测)如图所示,电源电压保持18V不变,R0为定值电阻,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A,定值电阻R0的阻值为10Ω,灯泡L上标有“6V 3W”且灯泡的电阻不变,当只闭合开关S时,将滑片P从B端移动到A端,电压表示数的变化量为12.5V。求:
(1)滑动变阻器R的最大阻值。
(2)在保证元件安全的前提下,电路的最大总功率与最小总功率之比。
33.(25-26九年级上·山东菏泽·期末)某学校食堂购置了一批加热餐台,如图甲所示。通电后加热容器中的水,为上方饭菜提供所需的热量。加热器简化电路如图乙所示,旋转开关S分别连通0、1、2触点,可实现加热器的断电、快速加热、保温多挡位功能调节。、是定值电阻,。加热器使用的电源电压恒为220V,加热器快速加热时的功率为2.2kW。求:
(1)的阻值;
(2)加热器保温时的功率;
(3)加热器使用保温挡工作1小时消耗的电能是多少度?
34.(24-25九年级下·四川成都·期中)如图所示,电源电压为18V,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电流表量程为“0 0.6A”,电压表量程为“0 15V”。闭合开关,移动滑片,当滑片移至滑动变阻器中点时,电流表的示数为0.36A,电压表的示数为3.6V。
(1)求R0的阻值;
(2)求滑动变阻器的最大阻值;
(3)在保证电路安全的情况下,电路消耗的功率范围。
35.(2025·辽宁营口·二模)某同学在食堂调研中发现20kg的饭菜10min温度会降低。为保证饭菜温度恒定,他为学校食堂设计了一个简易保温箱,其内部简化电路如图所示。[电源电压为220V,食物比热容约为,假设保温箱产生的热量全部被饭菜吸收]求:
(1)为保持饭菜温度不变,电路10min应产生多少热量;
(2)加热电阻R的电功率及其阻值;
(3)由于食物的种类、质量不同,在相同保温时间内所需的热量不同,该同学提出可在电路中串联一个滑动变阻器来解决这个问题。请写出这样改进电路的不足之处。
36.(2025·河北沧州·一模)如图甲所示,电源电压为18V,已知小灯泡L上标有“5V,0.5A”字样,且灯丝电阻不随温度变化,,滑动变阻器R的最大阻值为。
(1)求小灯泡的电阻;
(2)只闭合S、,移动滑动变阻器滑片P,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示;当滑片置于某点a时,电压表示数。求电路中的电流;
(3)已知电压表量程为,电流表量程为。在保证电路安全的情况下,只闭合S、S2时,求电路消耗总功率的变化范围。
37.(25-26九年级上·河北衡水·期末)如图所示的电路中,电阻的阻值为,电源电压恒为12V。把一个滑动变阻器与一个电流表(测量范围为)以某种方式接入电路中,发现电路中最小电功率为14.4W。求:
(1)未接入滑动变阻器与电流表时,通过电阻的电流;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)接入滑动变阻器与电流表后,电路消耗的最大电功率。
38.(25-26九年级上·四川成都·期末)如图甲所示是一个具有高、中、低三个挡位的电水壶。阳阳查看使用说明书,发现其内部电路简化图如图乙所示。当闭合开关S和,旋钮开关在“0”时,电水壶为低温挡,再旋转旋钮开关在“1”或“2”,可以实现中、高温挡位的功能切换。其中、、均为加热电阻,,。电水壶低温挡功率为,中、高温挡功率之比为4∶29。
(1)求电水壶在低温挡工作时电路中的电流;
(2)忽略温度对电阻阻值的影响,求的阻值;
(3)阳阳希望电水壶在闭合开关S、断开开关,旋钮开关在“2”时,可以调节这一挡位的功率范围为88W~1000W;阳阳将电路改进设计为如图丙所示。滑动变阻器现有“500Ω,5A”、“600Ω,6A”、“700Ω,4A”三种规格,通过计算说明他该选择哪一种。
39.(25-26九年级上·重庆·月考)图甲是小南自己设计的一款小台灯,其内部电路结构如图乙所示。电源电压恒定,小灯泡的额定电压为8V,电阻随温度变化,为了简化问题,可认为其阻值R与两端电压U满足的关系如图丙,小南对其进行测试:把电位器调到最大阻值时,小灯泡两端电压为2V;当调到最大阻值的25%时,小灯泡两端电压为8V。求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)电位器的最大阻值;
(3)调为最大阻值的40%时,小灯泡的实际功率。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
《冲刺二十四:动态电路中电功率的变化分析—2026年中考物理》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C C C C B C D A C
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 C D D C D D C D BC AD
题号 21 22 23 24
答案 CD AD BCD ACD
1.B
【详解】A.只闭合时,与串联,电流表测电路中的电流。将P向左移动,接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小。根据欧姆定律知,电源电压不变,总电阻变小,所以电路中的电流变大,即电流表示数变大,故A错误;
B.闭合时,和电压表被短路,电路为的简单电路,电压表无示数,所以将向右移动时,电压表示数不变,始终为0,故B正确;
C.闭合时,电路为的简单电路,消耗的功率。由于电源电压和的阻值都不变,所以消耗的功率不变,故C错误;
D.只闭合时,与串联,将向右移动,接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大。根据知,电源电压不变,总电阻变大,所以整个电路消耗的功率变小,故D错误。
故选B。
2.C
【详解】AB.由图可知,该电表并联在R1的两端,根据电表的连接方式可知,该电表是电压表。该电路为、串联,电压表测两端电压。当温度升高时,电阻变大,根据串联分压原理可知,电压表的示数变大,故AB不符合题意;
C.体温降低时电阻变小,电路中电流变大,由P=UI可知,电路中消耗的电功率变大,故C符合题意;
D.体温升高时,的阻值变大,电路中总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中电流变小,由串联电路电流特点可知,经过的电流变小,故D不符合题意。
故选C。
3.C
【详解】AB.由图可知,电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端电压。当计重器上物体质量越大时,滑动变阻器接入电阻变大,电路中总电阻变大,电流表示数变小,故AB不符合题意;
C.当计重器上物体质量越大时,滑动变阻器接入电阻变大,根据串联分压的关系可知,电压表示数越大,故C符合题意;
D.当计重器上物体质量越小时,滑动变阻器接入电阻越小,电路中总电阻越小,电流表示数越大,由可知,电阻R0的功率越大,故D不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】AB.由图可知,与串联,电压表V1测两端电压,V2测两端电压,电流表A测电路电流。已知阻值随压力增大而减小,当受压力增大,其阻值变小,电路总电阻变小。电源电压不变,总电阻变小,由得,电路电流变大,电流表A示数变大;是定值电阻,由得,电压表V1示数变大;由,电源电压不变、电路电流变大,则电路消耗的总功率变大,故AB不符合题意;
C.电压表V2示数与电流表A示数比值为,因为变小,电压表V2示数与电流表A示数的比值变小,故C符合题意;
D.设定初始状态的阻值为,电路电流为,则。压力增大后的阻值减小为(<),电路电流增大为(),此时。
电流表A示数的变化量
V 示数的变化量
则电压表V1示数变化量的绝对值与电流表A示数变化量的绝对值的比值
由于是定值电阻,其阻值不随电路变化而改变,因此电压表V 示数变化量的绝对值与电流表A示数变化量的绝对值的比值恒等于,即该比值不变,故D不符合题意。
故选C。
5.C
【详解】由图可知,闭合开关后两电阻并联,电流表A测量干路总电流,电流表A1测量通过定值电阻R1的电流,电压表测量电源电压,滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,故通过滑动变阻器的电流变小,并联电路中各支路互不影响,故通过定值电阻R1的电流不变,则电流表A1的示数不变,电流表A的示数变小;电源电压不变,故电压表的示数不变,根据可知,干路电流变小,电路的总功率变小,故ABD错误,C正确。
故选C。
6.B
【详解】A.分析电路可知,RM与R1串联,接入到电源两端,电压表V1测量R1两端电压,当舱体M漏气,舱体M内气压减小,RM的阻值增大,根据欧姆定律可知,电路中电流减小,定值电阻R1两端的电压为,所以电压表示数减小,故A错误;
B.当舱体M漏气时,舱体M气压降低,空腔N内气压增大,所以RM的阻值增大,RN的阻值减小;由欧姆定律可知,电路中电流减小;由公式可知,R2的电功率减小,故B正确;
C.分析电路可知,RN与R2串联,接入到电源两端,电压表V2测量R2两端电压,电流表测量电路中电流,已知串联电路中电流处处相同,即RN与R2电流相等,由可知,电压表与电流表示数之比为定值电阻R2,定值电阻R2的阻值不变,所以电压表与电流表示数之比不变,故C错误;
D.分析电路可知,RM与R1串联,RN与R2串联,然后两者一起并联在电路中,已知并联电路中电压相等,且RN、RM是两个完全相同的压敏电阻,同时R1、R2为定值电阻且阻值相同,根据串联电路中的分压关系可得,定值电阻R1、R2两端电压相等,又因为电压表V1测量R1两端电压,电压表V2测量R2两端电压,所以V1与V2示数相同;当舱体M漏气时,舱体M气压降低,空腔N内气压增大,所以RM的阻值增大,RN的阻值减小;根据串联电路中的分压规律可知,RM的阻值增大,分压变多,R1电压减小,所以电压表V1的示数U1减小;RN的阻值减小,R2电压增大,所以电压表V2的示数U2增大;两电压表示数之差的绝对值为,两者之间差的绝对值越来越大,故D错误。
故选B。
7.C
【详解】由图可知,R与R0串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路电流。
AB.拉力增大时,R接入阻值减小,总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流增大;由可知,R0两端的电压增大,根据串联电压规律,R两端电压即电压表示数减小,故AB错误。
C.不施加拉力时,滑片在最左端,R接入最大阻值25Ω,总电阻
电路电流
即电流表示数为0.2A;滑动变阻器两端电压
即电压表示数为5V,故C正确。
D.拉力达到最大测量值时,R接入阻值最小,总电阻最小,电源电压不变,由可知,电路总功率最大,故D错误。
故选C。
8.D
【详解】图中定值电阻与传感器R串联,电压表测量定值电阻两端的电压;
A.眼睛与电子屏幕的距离越近,R阻值越小,根据串联电路分压原理,传感器的电压越小,因而定值电阻的电压越大,故电压表示数变大,故A错误;
B.由题意,眼睛距离屏幕越近,R的阻值越小,分的电压越小,分的电压越大,根据可知,当眼睛距离屏幕越近,功率越大,故B错误;
C.眼睛靠近前,电路电流为,R0两端电压为,靠近后,电路电流为,R0两端电压为,电压变化量为
故,R0为定值,故该比值不变,故C错误;
D.根据题意,电压表示数达到一定值时,会有报警提示。增大提醒距离,R的阻值变大,要想使电压表仍然达到设定值时报警提醒,就是使R0与R的电压之比不变,根据串联电路分压原理,就是使R0与R的比值不变,如果R变大,必须增大R0的阻值。故D正确。
故选D。
9.A
【详解】BCD.图甲中R与串联,电压表测两端电压。由图乙可知:空气湿度增大时,湿敏电阻R的阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据,电路电流I增大;由,不变,I增大,因此两端电压(电压表示数)增大;总功率,电源电压U不变,I增大,因此电路总功率增大,故BCD错误;
A.当电压表示数时,电路电流
电路总电阻
湿敏电阻阻值
对照图乙,对应空气湿度为,故A正确。
故选A。
10.C
【详解】A.闭合开关,两电阻串联,电流表测量电路中的电流;热敏电阻R的阻值随温度的降低而减小,温度降低时,电路中的电阻减小,电流增大;由欧姆定律可知,R0两端的电压增大,R两端的电压减小;温度监测仪由电压表改装而成,温度越低时,示数越小,因此电压表应接在热敏电阻R两端,故A错误;
B.当温度升高时,热敏电阻R的阻值增大,电路中的总电阻增大,电流减小,此时热敏电阻的电功率为
当时,热敏电阻的电功率最大,当热敏电阻持续增大时,热敏电阻的电功率会减小,现无法确定R0和热敏电阻的大小关系,所以热敏电阻的电功率大小变化无法确定,故B错误;
C.当温度降低时,电路中的电阻减小,电流增大,由公式可知,R0的电功率变大,故C正确;
D.要在更低温度时报警,此时R更小,电路总电阻更小,电流会更大。 若要保持报警电流不变,需增大总电阻,因此应将换为阻值更大的电阻,而不是更小的。故D错误。
故选C。
11.C
【详解】A.据丙图可知,R的阻值随燃气浓度的升高而减小,故A错误;
BD.据乙图可知,R与R1串联,电压表测R两端电压,电流表测电路中的电流,当燃气浓度升高时,R的阻值变小,电路的总电阻变小,由可知,电路中电流变大,电流表的示数变大;由串联分压原理可知,R两端电压变小,电压表的示数变小,因此燃气报警器是由电流表改装;根据可知,电源电压不变,电路中电流变大,电路中的总功率变大,故BD错误;
C.当报警电流不变时,由可知,换用电压更大的电源,电路中的总电阻变大,由于R1的阻值不变,则R的阻值会变大,结合丙图,警戒浓度将变低,故C正确。
故选C。
12.D
【详解】滑动变阻器R与定值电阻R0串联,电压表测R0两端电压。
A.由图甲可知,车辆质量越小,滑动变阻器接入电路的电阻越大,根据串联分压原理,变阻器的两端电压越大,R0两端电压越小,则电压表的示数越小,故A错误;
B.当车辆的质量最大,车辆开上地磅会压缩弹簧(弹簧处于弹性限度内)引起滑片P移动到R的最下端,即R接入的阻值为0Ω,由乙图可知,此时电路能测量的车辆质量最大值为40t,此时电压表测量电源电压,电表安全,故B错误;
C.电路总功率,电源电压不变,地磅无车辆时,R最大,总电阻最大,总功率最小。故C错误;
D.报警时电流仍为I0,总电阻不变,若变大,则变小;由图乙可知,R越小对应车辆质量越大,因此报警质量值变大。故D正确。
故选D。
13.D
【详解】A.由图甲知监视器串联在电路中,因此监视器实质是电流表,不是电压表,故A错误;
B.由图乙可知,热敏电阻的阻值随温度升高而减小,不是增大,故B错误;
C.当火情发生时,温度升高,热敏电阻R阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流增大,即监视器的示数变大,故C错误;
D.电源电压不变,电流增大,根据,电路消耗的总电功率增大,故D正确。
故选D。
14.C
【详解】由图可知,定值电阻与湿敏电阻串联,电压表测两端电压,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流。
A.当棚内湿度减小时,阻值变大,根据串联分压原理可知,两端的电压变大,的示数变大。电源电压保持不变,电压表的示数不变,故A错误;
B.由欧姆定律可知,电压表的示数与电流表A的示数之比为的阻值,湿敏电阻的阻值随湿度的减小而增大,因此该比值变大,故B错误;
C.根据欧姆定律,串联电路中的电流
则的功率
根据数学知识,当时,的表达式中分母最小,取得最大值。湿敏电阻的最小值为50Ω,当棚内湿度减小时,湿敏电阻阻值增大,分母不断增大,因此,的功率持续减小,故C正确;
D.串联电压规律,即
设电流变化前后分别为、 ,则电压表的示数变化量
与电流表A的示数变化量之比为
为定值电阻,因此该比值不变。故D错误。
故选C。
15.D
【分析】本题是动态电路分析、欧姆定律及电功率综合计算,先根据已知条件求出灯泡的电阻与额定电流,再分析不同开关状态下的电路连接方式,结合串联电路规律与元件安全条件计算电源电压、滑动变阻器取值范围,最后通过比较电路总电阻大小求出功率极值并判断选项。
【详解】灯泡的电阻
灯泡额定电流
A.滑片P移至最左端,只闭合开关S,以最大阻值与灯泡L串联,已知灯泡功率为,根据,可得电路电流
电源电压
故A错误;
B.闭合S、,与L串联,电路最大电流由灯泡决定
总电阻
得最小阻值
电压表量程,最大电压,此时灯泡电压
电路电流
得最大阻值
因此接入范围是,故B错误;
C.设变化前后电路电流为、,电压
电压变化量
得,是定值,比值不变。故C错误;
D.总功率最大时,与并联,允许最大电流,通过的电流
干路最大电流
总电阻最大时,只闭合S,最大与L串联,总电阻
功率差值
符合描述。故D正确。
故选D。
16.D
【详解】ABD.第一次实验中,断开开关,闭合开关,滑动变阻器AB段全部接入电路,滑动变阻器与定值电阻串联,灯泡被短路,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器与之并联的AP段两端的电压。滑片P从B端移动到A端的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值不变,电路中的总电阻不变,根据欧姆定律可知,电源电压一定时,总电阻不变,电路中的电流不变。结合图2可知,图中直线为第一次实验数据,电路中的电流始终为0.4A,滑片P在B端时,电压表测整个滑动变阻器两端的电压,为8V,因此滑动变阻器的最大阻值
定值电阻两端的电压
则电源电压为,故AB错误,D正确;
C.第二次实验,断开开关,闭合开关,小灯泡、定值电阻与滑动变阻器AP段串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器与之并联的AP段两端的电压。滑片P从B端移动到A端的过程中,滑动变阻器PB段被短路,滑动变阻器接入电路的阻值逐渐变小,根据串联分压原理可知,电压表的示数也逐渐变小。结合图2,图中曲线为第二次实验数据,电压表示数逐渐变小,由图可知,电路中的电流逐渐变大,则通过定值电阻的电流也逐渐变大,由可知,的功率逐渐变大,故C错误。
故选D。
17.C
【详解】A.与串联,电流表测电路总电流,电压表测两端电压,已知的阻值随风速增大而减小,风速减小时,阻值变大,电路总电阻变大,电源电压不变,由得电流变小。的功率,不变,减小,因此减小,故A错误;
B.风速变化时,阻值改变,总电阻改变,电源电压不变,因此电路电流一定改变,电流表示数改变,故B错误;
C.当时,风速较小,阻值较大,电路电流较小(电流小于电流表的报警设定值,不会触发电流表报警);根据,越小,两端电压越大,电压表示数达到报警设定值,因此触发报警的是电压表,故C正确;
D.电压表测的电压,由欧姆定律得:,随风速变化,因此电压表和电流表示数的比值也会变化,故D错误。
故选C。
18.D
【分析】先分析电路,再根据风速变化判断压敏电阻的变化,进而根据欧姆定律以及电功率的相关公式进行判断。注意电压表和电流表示数之比的含义。
【详解】A.如图,与串联,电流表测电路总电流,电压表测两端电压,已知阻值随风速增大而减小。风速增大时,阻值减小,总电阻减小,电源电压不变,由得电路电流增大;是定值电阻,的电压增大,根据串联电路中电压规律知两端电压
因此的电压,即电压表示数减小,故A错误;
B.风速减小时,阻值增大,总电阻增大,电路电流减小;的功率,不变,减小,因此的功率减小,故B错误;
C.由欧姆定律,电压表和电流表示数之比,随风速变化,因此比值也会变化,故C错误;
D.当时,风速很大,阻值很小,总电阻很小,电路电流很大,而电表大于等于设定值时触发报警,因此此时触发报警的是电流表,故D正确。
故选D。
19.BC
【详解】根据电路图知,灯泡和滑动变阻器并联,电压表测量电源电压,电流表测量干路电流,滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中,
ABC.根据并联电路各支路互不影响,则灯泡的电流不变,灯泡亮度不变,而滑动变阻器的电阻减小,根据电源电压不变,则滑动变阻器的电流变大,干路中的电流变大,电流表示数变大,而电压表示数不变,电压表与电流表的示数之比变小,故A错误,BC正确;
D.将滑动变阻器滑片滑到最左端相当于导线,电源被短路,会烧坏电流表或电源,因而不能滑动到最左端,故D错误。
故选BC。
20.AD
【详解】ABC.由图示知,长条形电阻片R与定值电阻R0串联在电路中,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,水位升高时,金属滑杆向上移动,R接入电路的阻值变小,据串联电路的分压特点知,R两端的电压变小,电压表示数变小,电路的总阻值变小,电路的电流变大,电流表示数变大,由可知,消耗的电功率变大,故A正确,BC错误;
D.警戒水位值调小,则金属滑杆AP向下移动,变阻器接入电路的阻值变大,而报警器发出响声时的电流值不变,则可增大电源电压或减小定值R0的阻值,故D正确。
故选AD。
21.CD
【详解】A.由图甲可知,两电阻串联,电压表测R1的电压,电流表测电路中的电流。由图乙可知,当温度从20℃升高到100℃的过程中电阻R1的阻值变小,从100℃升高120℃的过程中电阻R1的阻值变大,根据串联电阻的规律可知,总电阻先变小后变大,由欧姆定律可知,电路中的电流先变大后变小,即电流表示数先变大后变小,故A错误;
B.电压表测R1的电压,R1的阻值先变小后变大,根据串联分压可知,R1的电压先变小后变大,即电压表示数先变小后变大,故B错误;
C.电路中的电流先变大后变小,根据可知,定值电阻R0消耗的功率先变大后变小,故C正确;
D.根据欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值等于R1的阻值,R1的阻值先变小后变大,故电压表与电流表示数的比值先变小后变大,故D正确。
故选CD。
22.AD
【详解】A.图甲中,两电阻串联,在图乙的A点时,电阻Rt为45Ω,根据公式可知,电路的总电阻为
所以定值电阻为,故A正确;
B.当温度从40℃上升到120℃时,电阻Rt的阻值先变小后变大,根据串联电阻的规律,总电阻先变小后变大,由欧姆定律可知,电路中的电流先变大后变小,分给定值电阻的电压先变大后变小,根据串联电压的规律,电阻Rt两端的电压先变小后变大,故B错误;
C.由B选项中可知,当温度从40℃上升到120℃时,电路中的电流先变大后变小,根据公式可知,电路消耗的总功率先变大后变小,故C错误;
D.由B选项中可知,当温度从40℃上升到120℃时,电路中的电流先变大后变小,根据公式可知,电阻R0消耗的功率先变大后变小,故D确。
故选AD。
23.BCD
【详解】A.由图可知,此杠杆是绕O点转动的,所以O点是支点,此杠杆的动力臂是小于阻力臂的,根据杠杆的平衡条件可知,此杠杆是一个费力杠杆,故A错误;
B.体重显示表是串联在电路中的,所以是电流表改装而成的,故B正确;
C.由题意可知,体重显示表的指针偏转角度会随着人的体重的增加而增大,即体重越大,电路中的电流越大,电源电压保持不变,根据,电路消耗的功率越大,故C正确;
D.由题意可知,当体重增加时,体重显示表的指针偏转角度会增大,即电路中的电流变大了,电源电压不变,所以应是压力传感器R的阻值变小了,故D正确。
故选BCD。
24.ACD
【详解】AB.由电路图可知,S1和S2都闭合时,滑片P左边的电阻接入电路中,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中电流。P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流减小;变阻器接入电路的电阻变大,由串联分压的规律可知,其分得的电压变大,即电压表示数变大。由串联电路的电压特点可知,灯泡两端的电压减小,由可知,灯泡的实际功率减小,故A正确,B错误;
CD.若只闭合S1,则灯泡和滑动变阻器串联,且滑动变阻器始终以最大阻值接入电路,则P向右移动时,电路的总电阻不变,电流不变,即电流表示数不变;电压表测滑动变阻器滑片左边电阻两端的电压,P向右移动时左边部分的电阻变大,由可知,电压表示数增大,故CD正确。故选ACD。
25. 变大 变小
【详解】[1]由电路图可知,电阻R与监控装置串联,当有人通过通道而遮蔽照射光线,光敏电阻R的阻值增大,根据串联电路的分压原理可得,电阻R的分压变大,即R两端的电压变大。
[2]电阻R阻值增大,监控装置电阻不变,串联电路总电阻增大,电源电压不变,由可知,电路消耗的总功率变小。
26. 低温 变大
【详解】[1]只闭合开关时,电路中只有 工作,总电阻较大。根据 ,电压不变时,电阻越大,电功率越小,故为低温挡。
[2]再闭合后,电路中和并联工作,总电阻较小,根据 ,电压不变时,电阻越小,电功率越大,电路消耗的功率会变大。
27.不变
【详解】由图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表连接在滑片P上,因电压表内阻很大,在电路中相当于断路,则无论滑片P如何滑动,滑动变阻器连入电路的电阻不变,根据欧姆定律可知,电路的电流不变;因为灯泡的亮度是由实际功率决定的,由可知,灯泡的实际功率不变,灯泡亮度不变。
28. 串联 暗 A1 变小
【详解】[1][2][3][4]闭合开关,灯泡和滑动变阻器滑片左侧部分的电阻串联,电流表A2测量电路电流,电流表A1被短路,示数为0。当滑片P向b端滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知电路电流变小,小灯泡的亮度变暗,根据P=UI可知电路消耗的电功率变小。
29. 变大 变小 变大
【详解】由图可知,溶解氧传感器与滑动变阻器串联,电流表测电路总电流,电压表测溶解氧传感器两端电压,滑动变阻器接入电路的阻值保持不变;当溶氧量降低时,溶解氧传感器阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流变大,因此电流表示数变大;滑动变阻器阻值不变,电流变大,根据,滑动变阻器两端电压变大,电源总电压不变,根据串联电路电压规律,溶解氧传感器两端电压等于总电压减去滑动变阻器两端电压,因此传感器两端电压变小,电压表示数变小;滑动变阻器的功率,不变,电流变大,因此滑动变阻器的功率变大。
30.(1)
(2)小灯泡
(3) 0.26 0.65 9.62 大于
(4)C
【详解】(1)原电路中,小灯泡被短路,应将灯泡与滑动变阻器串联,修改后的电路,如图所示:
(2)正确连接电路后,试触时电流表指针不偏转,说明电路可能断路;电压表指针明显偏转,表明电压表与电源连通。由于电压表与灯并联,所以故障原因可能是小灯泡断路。
(3)[1]小灯泡正常发光时,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.26A。
[2]根据公式,小灯泡的额定功率
[3]根据公式,可得此时小灯泡的电阻
[4]因电压表测灯的电压是准确的,电流表测灯与电压表的总电流,根据,测量的功率大于小灯泡正常发光时的额定功率。
(4)灯的电压逐渐降低,小灯泡逐渐变暗,灯的功率变小,灯的温度降低,灯的电阻变小,而电路的总电阻变大。因为电路总电阻变大,灯的电阻变小,滑动变阻器接入电路的电阻变大,则滑动变阻器增大的电阻大于灯减小的电阻,即,故选C。
31.(1)
(2)
(3) 0.24 0.6 温度
(4)B
(5)<
(6)④
【详解】(1)伏安法测量小灯泡功率的原理是
(2)图中灯泡被短路,测量小灯泡的电功率时,电压表要并联在小灯泡的两端,如图所示:
(3)[1]图中的电流表选择小量程连入电路中,分度值为0.02A,示数为0.24A;
[2]小灯泡的额定电压为2.5V,则小灯泡的额定功率为
[3]当小灯泡的两端实际电压升高时,实际功率也增大,温度升高,小灯泡的灯丝电阻会变大,因此灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化。
(4)由图丙可知,小灯泡的电阻随电压的增大而增大。
当小灯泡正常工作时,小灯泡的电阻为
当小灯泡两端电压为2V时,小灯泡的电阻小于10.4Ω,电流小于0.24A,小灯泡的实际功率为
综合上可知,ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(5)由图丁可知,当电流从变化到的过程中,电路中的电流增大,根据可知,灯泡的电功率增大;由于逐渐向同一个方向移动滑动变阻器的滑片P,所以变阻器连入电路的电阻变小。电流从变化到的过程中,滑动变阻器的电功率的变化量为
根据可知,总功率变大,故变大的量大于减小的量,因此灯泡的功率增大量应大于滑动变阻器的功率的减小量,才符合题意,所以灯泡的功率的变化量大于滑动变阻器的功率的变化量。
(6)实验过程中,误把电压表接在滑动变阻器上,则随着电阻器接入电路的阻值的增大,其分担的电压增大,电路中的电流减小,即电流表示数变小,电压表示数变大。当滑动变阻器阻值最大时,其电流表示数最小,电压表示数最大。由串联电路电压规律可知,电源电压等于各用电器两端电压之和,而电源电压不变,又因为灯泡的电阻是变化的,故图像不是一条直线。综上分析,图像中能正确表示电压表示数U与电流表示数I的关系是④。
32.(1)
(2)
【详解】(1)只闭合开关S时,灯L、和作为定值电阻的滑动变阻器串联,电压表连接在滑动变阻器滑片和R的A端两端,当滑片位于B端时,电压表测R最大阻值两端的电压,当滑片位于A端时,电压表测导线电压,示数为0,已知在滑片从B端移动到A端的过程中,电压表示数变化了12.5V,所以当滑片位于B端时,电压表示数为12.5V,根据串联电路电压的特点,此时与小灯泡L两端的电压为
小灯泡的电阻为
因此当滑片位于B端时,电路电流为
所以滑动变阻器R的最大阻值为
(2)根据,当电源电压不变时,电路电流越大,电路中电阻越小,电路总功率越大;
当S、闭合,断开时,灯泡L被短路,与滑动变阻器R的最大阻值串联,此时电路中的总电阻为
电路中的电流为
当滑动变阻器滑片左右移动时,电压表示数最大为,不超过电压表的量程;
由(1)可知,当只闭合S,、断开时,电路电流为0.25A,电压表示数为5.5V,均未超过电流表和电压表的最大量程,灯泡电流小于额定电流,符合安全要求,又因为,所以电路最小的总功率为
当S、、都闭合时,灯泡L被短路,与滑动变阻器R的左边电阻丝串联,当电路电流达到电流表的最大测量值0.6A时,此时电路中的总电阻为
滑动变阻器的阻值为
滑动变阻器两端电压为
所以电路中的最大功率为
因此电路的最大总功率与最小总功率之比为
33.(1)
22Ω
(2)
440W
(3)
0.44度
【详解】(1)由电路图乙可知,当开关S接1时,电路中只有电阻工作;当开关S接2时,电阻和串联,所以当开关S接1时电路总电阻小于当开关S接2时电路总电阻,由可知,在电源电压U恒定的情况下,电路的总电阻越小,电功率越大。所以当开关S接1时电路电功率较大,为快速加热挡,加热器快速加热时的功率为2.2kW,则的阻值为
(2)旋转开关S连通2触点,电阻R1和R2串联,可实现加热器的保温功能,加热器保温时的功率
(3)加热器使用保温挡工作1小时消耗的电能是
34.(1)10Ω
(2)80Ω
(3)3.6W~10.8W
【详解】(1)由图可知,闭合开关后,电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端电压,电流表测电路中电流,由欧姆定律可得,R0的阻值为
(2)由欧姆定律可得,电路的总电阻为
滑片在中点,由串联电路的电阻规律有
所以变阻器的最大值为
(3)当滑动变阻器左滑时,电路中总电阻变小,电流变大,电路中电流最大为,此时电压表示数为
所以电路安全,故电路消耗的最大功率为
当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,电路中的总电阻最大,电路中电流最小,电路消耗的总功率最小,为
故电路消耗的功率范围3.6W~10.8W。
35.(1)
(2)200W;
(3)串联一个滑动变阻器,只能减小加热功率
【详解】(1)20kg的饭菜10min温度降低放出的热量
假设保温箱产生的热量全部被饭菜吸收,为保持饭菜温度不变,电路10min应产生的热量等于饭菜放出的热量,即电路10min应产生的热量
(2)加热电阻R的电功率
R的阻值
(3)在电路中串联一个滑动变阻器,串联电阻接入电路的电阻增大时,电路中的电流减小,R的功率减小,所以串联一个滑动变阻器,只能减小加热功率,不能增大加热功率。
36.(1)
(2)
(3)5.4~9W
【详解】(1)由可得,小灯泡的电阻
(2)只闭合S、S1,R0与变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,当电压表示数时,定值电阻两端电压
此时电路中的电流
(3)只闭合S、S2时,L与变阻器R串联,电压表测R两端电压,电流表测电路中的电流,电流表量程,电路中最大电流
电路消耗的最大功率
电压表量程,当变阻器R两端电压最大为15V时,灯泡分得的电压最小,电路中电流最小,灯泡两端的最小电压
电路中的最小电流
所以电路消耗的最小功率
综上所述,电路消耗总功率的变化范围是。
37.(1)1A
(2)60
(3)19.2W
【详解】(1)电源电压恒为12V,电阻的阻值为,未接入滑动变阻器与电流表时,电路为的简单电路,由欧姆定律可得,通过电阻的电流
(2)将滑动变阻器与电流表接入电路,有两种连接方式:串联或并联。
若与滑动变阻器串联,电路的总功率,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,总电阻最大,电路的总功率P最小,此时电路中的最小电流
而未接入滑动变阻器时,电路中电流为1A,串联电阻后,总电阻增大,电流应减小,不可能大于1A,故串联方式不符合题意,因此与滑动变阻器是并联的,的电功率恒定为
当电路的总功率最小时,滑动变阻器消耗的功率最小,此时其接入电路的阻值最大,滑动变阻器消耗的最小功率为
滑动变阻器的最大阻值为
(3)根据并联电路的特点,通过的电流恒为1A,大于电流表量程0~0.6A,所以电流表只能与滑动变阻器串联,测量通过滑动变阻器的电流,当电路消耗的功率最大时,电路中的总电流最大,即通过滑动变阻器的电流最大,为保证电流表安全,通过滑动变阻器的最大电流为 0.6A,此时滑动变阻器消耗的最大功率为
电路消耗的最大总功率为
38.(1)0.2A
(2)
(3)该选择“600Ω,6A”的滑动变阻器
【详解】(1)根据题意,电水壶在低温挡工作时,只有电阻R1接入电路。已知低温挡功率,电源电压。
根据电功率公式可得,低温挡工作时的电流
(2)由电路图乙可知,当闭合开关S和S1时,旋钮开关在“1”时,R1与R3并联,旋钮开关在“2”时,R1与R2并联,因为,所以旋钮开关在“1”时,R1与R3并联的总电阻相对较大,电源电压不变,根据可知,此时总功率相对较小,所以此时电水壶处于中温挡,总功率;则旋钮开关在“2”时,电水壶处于高温挡,总功率。因为在开关变化的过程中,R1两端电压等于电源电压不变,其电阻也不变,根据可知,其电功率不变,R1在高温挡和中温挡时的电功率
电水壶处于高温挡时,电阻R2的功率为
则高温挡功率为
已知中、高温挡功率之比为4∶29,即
故中温挡功率为
电阻R3的功率为
根据电功率公式可得
(3)根据题意,在图丙电路中,闭合开关S、断开开关S1,旋钮开关在“2”时,R0与R2串联,电路的功率范围为88W~1000W。
此时电路中的最大功率为1000W。由上一问可知,,这说明当功率最大时,电路中只有电阻R2工作,此时滑动变阻器接入电路的电阻为0。
当功率最小时,根据可知,电路中总电阻变大,因此滑动变阻器R0与R2串联,且R0的滑片移到了阻值最大处。电路中的最大总电阻为
故滑动变阻器的最大阻值应为
电路中的最大电流为
故选择的滑动变阻器应满足:最大阻值不小于501.6Ω,允许通过的最大电流不小于4.55A。对比三个规格:“500Ω,5A”的最大阻值,不满足要求;
“600Ω,6A”最大阻值,最大电流,满足要求;
“700Ω,4A”最大电流,不满足要求;
因此,应该选择“600Ω,6A”的滑动变阻器。
39.(1)
6.4W
(2)
20Ω
(3)
4.5W
【详解】(1)由图丙可知,当小灯泡两端电压为8V时,其对应的电阻为10Ω。根据电功率公式,可得小灯泡的额定功率为
(2)由图分析可知,灯L与电位器Rp串联。当电位器Rp调到最大阻值时,此时小灯泡两端电压为2V,由图丙可知,此时小灯泡的电阻为4Ω,电路中的电流为
根据串联电路电压规律,电源电压……①
当Rp调到最大阻值的25%时,此时小灯泡两端电压为8V,由图丙可知,此时小灯泡的电阻为10Ω,电路中的电流为
电源电压……②
联立①②可得,电源电压,电位器的最大阻值
(3)当Rp调为最大阻值的40%时,其接入电路的电阻为
根据串联电路电压规律和欧姆定律,有
即 ……③
由图丙可知,小灯泡的电阻R与其两端电压U的关系是一次函数,可设为
将点(2V 4Ω)和(8V 10Ω)代入,解得,,所以小灯泡的电阻与电压的关系为……④
将④代入③中,得
解得或(电压不能为负,舍去)
此时小灯泡的实际功率为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页

展开更多......

收起↑

资源预览