电学图像图表题 典型考点冲刺练 2026年初中物理中考复习备考(含解析)

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电学图像图表题 典型考点冲刺练 2026年初中物理中考复习备考
一、单选题
1.如图所示为小灯泡L1、L2的图像。由图可知(  )
A.小灯泡L1两端的电压为6V时,其电阻为0.2Ω
B.小灯泡L1的阻值大于小灯泡L2的阻值
C.将L1、L2串联接在8V的电源上,闭合开关后,L1的亮度较大
D.将L1、L2并联接在3V的电源上,闭合开关后,L1的亮度较大
2.如图是某实验小组的同学根据实验数据画出的某小灯泡灯丝的I—U关系的图像,由图像可以判断( )
A.灯丝的电阻是 B.灯丝的电流与电压成正比
C.灯丝的电阻与电流成反比 D.当电流为0.2A时,灯丝的电阻小于
3.图示为电阻和的图像,下列分析不正确的是( )
A.的阻值小于的阻值
B.的阻值为10Ω
C.将、串联接入电路,通电后两端的电压大于两端的电压
D.将、并联接入电路,通电后通过的电流小于通过的电流
4.如图甲所示,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从b点滑向a点(a、b不在端点)的过程中,两个电压表示数与电流表示数变化的图像如图乙所示,请分析图像回答下列问题,正确的是(  )
A.电源电压为3V
B.电路消耗的最大功率为0.9W
C.图乙中de段表示电压表的示数随电流表示数变化的图像
D.当滑片在a点时,通电10s,消耗的电能是9J
5.如图甲所示是小灯泡L和电阻R的图像。将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示电路中,只闭合开关时,小灯泡L的实际功率为1W。下列说法正确的是( )
A.只闭合开关时,小灯泡L的电阻为5Ω
B.再闭合开关时,电流表示数增加0.2A
C.再闭合开关时,电路总功率为1.6W
D.再闭合开关后,在1min内电阻R产生的热量为40J
6.如图甲所示的电路中,电源电压为16V恒定不变。为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图像信息可知,下列判断正确的是( )
A.的阻值是20Ω B.电源电压是16V
C.电路的最大总功率是24W D.滑动变阻器的最大阻值是50Ω
7.“安全驾驶,严禁超速”,为确保行车安全,科技小组的同学设计了一个车速提醒装置,其简化电路如图甲所示,电源电压保持不变;为可变电阻,阻值与车速关系的图像如图乙所示。当车速从0加速到80km/h的过程中,消耗的电功率随电流变化的图像如图丙所示,若行驶速度达80km/h(此时电流表的示数为0.6A)时报警,提醒驾驶员车速过快,需要减速。下列说法正确的是(  )
A.该电路的电源电压是10V
B.行驶速度为80km/h,电压表示数为9V
C.当汽车行驶速度变大时,电流表的示数变小
D.若要使该装置的报警电流为0.3A,则R应换用阻值为的电阻
8.在“伏安法测电阻”的实验中,丹丹分别选用定值电阻R和小灯泡L为测量对象,处理实验数据时,分别画出了对应的的图像,对于图像的分析,下列说法错误的是(  )
A.甲是小灯泡的图像,可知小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大
B.乙是定值电阻的图像,定值电阻的阻值为10Ω
C.定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上,电路中的电流是0.4A
D.应该用多次测量的方法,计算小灯泡电阻的平均值,以减小误差
9.小明利用如图的电路探究“导体中电流跟电阻的关系”,电源电压保持不变,更换阻值不同的电阻,调节滑动变阻器,记录电压表示数U和电流表示数I,描点画出的图像中,最接近实际的是(  )
A.B.
C. D.
10.如图是电路元件甲和乙的I-U图像,下列说法正确的是( )
A.乙为定值电阻
B.当甲两端电压为2V时,
C.甲和乙两个元件串联接入电路中,电路电流为0.4A时,电路的总功率为1.2W
D.甲和乙两个元件并联接入电路中,当电源电压为1V时,电路总电流为0.4A
二、实验题
11.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小明提出了如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻与导体的材料有关;
猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关。
为了验证猜想,小明设计了如图所示的实验电路,并将表中的导体分别接入电路的M、N两点间。
导体代号 长度/m 横截面积/mm2 材料 电流表示数/A
A 1.0 0.4 锰铜 1.4
B 0.5 0.4 锰铜 2.8
C 1.0 0.4 镍铬合金 0.6
(1)本实验要探究多个因素对电阻的影响,要用_________________的实验方法。
(2)实验中,可以通过比较_______来比较导体电阻的大小,这种方法叫做________________。
(3)比较导体A、B相关数据可知,在材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越____________。
(4)比较导体________(填导体代号)相关数据可知,导体电阻的大小与材料有关。
(5)为了验证猜想三,小明将导体A对折后作为导体D重新接入电路,再将导体D与导体_________(填导体代号)相关数据进行比较。
12.小亮的妈妈想给家里的庭院布置一个氛围灯的智能场景,小亮在帮妈妈选购彩灯的时候发现灯泡是串联的,于是他产生了疑问“串联电路的电压特点是怎样的”,并设计了如图所示的电路进行实验,电源使用的是新干电池,小亮正确操作完成2次实验后,把数据记录在下表中。请你解答:
实验次数 AB间电压U1/V BC间电压U2/V AC间电压U总/V
1 1.4 1.4 2.8
2 2.2 2.2 4.4
(1)实验中,两个小灯泡的规格应该是___________(选填 “相同” 或 “不同”)的;
(2)根据表中数据可知第2次实验至少用了__________节新干电池串联作为电源;
(3)在用电压表测量用电器两端电压时,若电压表与用电器串联,会出现__________现象;
(4)闭合开关,发现L1、L2均不发光,于是小亮拿来一根导线对电路进行了检查,经操作及观察到的现象判断出是L1断路。他操作是__________;观察到的现象是___________。
(5)小亮分析表中实验数据得出结论:①串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和;②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
小亮通过和同学交流发现结论②不具有普遍性,原因可能是__________;
13.如图所示,小刚对串并联电路中电流和电压的规律进行了探究:
(1)小刚按照图甲连接电路前,发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是______;
(2)在测两端的电压时,为了节省时间,小刚采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,小刚所用的方法______(选填“能”或“不能”)测出两端的电压;
(3)小刚完成以上实验后,又连接了如图丙所示的电路,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,多次实验后将数据填入下表中,分析数据可得出实验结论是:______;
实验序号
1 0.20 0.20 0.40
2 0.24 0.24 0.48
3 0.28 0.28 0.56
(4)小刚利用图丁电路探究“串联电路的电流规律”,读数时发现电流表A1的读数0.29A,A2的读数0.28A,得出“串联电路中各处的电流不相等”的结论。造成他本次实验结论判断错误的原因是______。
14.小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,选用器材连接了如图甲所示的电路,其中电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮暗情况
1 1.4 0.20 0.28 较暗
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.30 0.84 很亮
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片需调至______(“A”“B”)端。
(2)所有元件均完好,正确连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大,闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,但小灯泡不发光,原因可能是:______。
(3)小明完成了表中第1次实验后,接着要测量小灯泡的额定功率,他移动滑动变阻器的滑片P,直到电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W。
(4)要完成上表中的数据测量,实验室有以下三种规格的滑动变阻器,小明应该选用______。
A.10Ω 2A B.15Ω 1A C.20Ω 0.5A D.50Ω 0.3A
(5)小明根据表中三次实验数据分别算出对应的阻值,取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值,他的做法是______(选填“正确”“错误”)的,理由是______。
15.小华用图1所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。
①图1是根据设计的电路图连接的实物电路,请在图2虚线框中画出该电路图_________。
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端。否则,闭合开关时__________(选填“电流表”或“电压表”)指针的偏转角度可能超出所用量程。
③闭合开关,移动滑片,记录了下表所示数据。请在图3中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出图像________。
实验次序 1 2 3 4 5
电压U/V 1.6 2.0 2.2 2.4 2.8
电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.24 0.28
④分析表中数据或图像的特点,可得出:电阻一定时,电流与电压成正比。得出此结论的理由是___________。
(2)接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω的电阻依次换成5Ω、15Ω的电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω的电阻后,发现电压表示数始终不能为2V。为了完成实验,下列方案可行的是(  )(填字母)。
A.换用电压为6V的电源
B.把电压表改接为0~15V的量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
三、计算题
16.小明学完电学知识后对家里一支可调亮度的手电筒进行研究,查阅资料后获知手电筒由两节干电池供电,灯泡额定电压为2.5V。小明利用电表进行测试,如图甲,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端向左滑,并记录了灯泡的图像如图乙,求:
(1)灯泡L额定功率;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)电路以最小总功率工作2分钟消耗的电能。
17.如图甲,电源电压可以调节,滑动变阻器R1,的最大电阻为,定值电阻R2的阻值为;小灯泡R3的电流随电压变化的图像如图乙所示.请画出该题的各个等效电路图.
(1)当开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片滑至最左端时,电路的总电阻是多少?
(2)若电流表的量程为,将电源电压调节为恒定不变,当开关S、S1、S2均闭合时,变阻器R1,通过的电流的最大值与最小值之比是多少?
(3)若电压表的量程为,电流表的量程为,只闭合开关S,调节电源电压,在保证各电路元件都安全的情况下,整个电路在1min消耗的最大电能是多少?
18.如图甲的电路中,电源电压保持15V不变。小灯泡L的电流I随电压U的变化关系如图乙。小灯泡L的额定电压为6V。为标有“75;1A”的滑动变阻器。求:
(1)小灯泡的额定电功率;
(2)滑动变阻器的滑片在中点时,只闭合开关,求电流表的示数;
(3)若将滑动变阻器的滑片移至a端,只闭合开关S2、S3后,电流表的示数为0.5A,求定值电阻R1的阻值;
(4)只闭合开关S1,若灯泡两端电压不能超过6V,电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~15V,为了保护电路的安全,求滑动变阻器R2的取值范围。
19.如图甲所示的电路,电源电压为18V且保持不变,小灯泡的额定电压为12V,其I-U图像如图乙所示。R1为定值电阻,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样.只闭合开关S、S2,移动滑动变阻器滑片至某位置小灯泡恰好正常发光。
(1)求小灯泡正常发光时滑动变阻器消耗的电功率。
(2)(创新题·分类讨论)若电压表量程不变,电流表量程可以改变,断开开关S2,闭合开关S、S1,移动滑动变阻器滑片发现电流表示数的最小值如图丙所示,请通过计算判断R1可能的阻值。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D A D B B D D A C
1.D
【详解】A.小灯泡L1两端的电压为6V时,其电阻为
故A不符合题意;
B.由图像可知,当两灯电压相同时,小灯泡L1的电流大于小灯泡L2的电流,根据欧姆定律,小灯泡L1的阻值小于小灯泡L2的阻值,故B不符合题意;
C.将L1、L2串联接在8V的电源上,闭合开关后,两灯电流相同,由图象可知,L1两端的电压小于L2两端的电压,根据
L2实际功率更大,亮度较大,故C不符合题意;
D.将L1、L2并联接在3V的电源上,闭合开关后,两灯两端电压相同,由图象可知L1的电流大于小灯泡L2的电流,根据
L1实际功率更大,亮度较大,故D符合题意。
故选D。
2.D
【详解】AB.在图像中,小灯泡灯丝的I U关系的图像不是一条倾斜的直线。说明通过灯丝的电流与电压不成正比。由于灯丝电阻随温度变化而变化,不是一个定值,由图可知,只有通过灯丝的电流为0.3A时,其两端电压为3V,灯丝的电阻才恰好为10Ω。在其它点,电阻值不是10Ω。故AB不符合题意;
C.从图像上我们可以看到,当电流增大时,由于灯丝发热导致温度升高,灯丝的电阻也会增大。所以,灯丝的电阻与电流不成反比。故C不符合题意;
D.当电流为0.3A时灯丝的电阻为10Ω。灯丝电阻随温度的降低而减小,当电流为0.2A时,灯泡变暗,灯丝温度降低,其电阻变小,小于10Ω。故D符合题意。
故选D。
3.A
【详解】A.由题中图像可知,电压相等时,的电流大于的电流,根据可知,。故A错误;
B.由图可知,当电压时,根据坐标点可知,,根据,可得的阻值
故B正确,不符合题意;
C.由选项A可知,,当和串联后,根据串联电路,电压越大分压越大的原则,可知。故C正确,不符合题意;
D.将和并联,并联电路各支路电压等于电源电压,又知,根据,可得,即。故D正确,不符合题意。
故选A。
4.D
【详解】A.测的电压,根据,滑片P从b滑向a,R接入电阻减小,电流I增大,随I增大而增大,因此可得电压随电流增大而增大的ec段是的变化图像;由的变化ec段得时,,因此
当I=0.1 A时,滑动变阻器电压,电源电压
故A错误。
B.滑动变阻器电阻最小,电流最大,由图得最大电流,电路总功率
故B错误。
C.测R的电压,根据,随I增大而减小,因此dc段是的变化图像。 故C错误。
D.滑片在a点时,,两端电压,通电,消耗的电能
故D正确。
故选D。
5.B
【详解】A.只闭合S1时,电路为小灯泡L的简单电路,L的实际功率为1W,由图像和可知,此时灯泡两端的电压为,通过灯泡的电流为时满足条件,由得,小灯泡L的电阻为,故A错误;
B.闭合开关S2时,灯泡L与R并联,电流表测干路电流,由A可知,灯泡两端电压为2V,根据并联电路中电压的规律可知,电源电压为2V,由图像可知,通过R的电流为,由并联电路电流的特点可知,电流表示数增加了0.2A,故B正确;
C.根据并联电路中电流的规律可知,干路电流为
电路的总功率为,故C错误;
D.在1min内电阻R产生的热量为,故D错误。
故选B。
6.B
【详解】A.由图甲中可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R两端电压,电流表测电路电流,电源电压U=16V,从图乙中可以看出,当电流为0.2A时,电压表的示数为14V,根据串联电路的电压关系,可以得到
解得,故A错误;
B.题目已明确给出电源电压为16V,故B正确;
C.电路总功率,电源电压U恒定,当电流I最大时,功率最大,由乙图可以看出,当滑动变阻器阻值为0,电流最大为1.6A,则电路的最大总功率是
故C错误;
D.滑动变阻器阻值最大时,电路电流最小,由乙图当,电压表的示数为14V时,即R两端电压为14V,根据欧姆定律可以算出滑动变阻器的最大阻值为
故D错误。
故选B。
7.D
【详解】分析电路可知,可变电阻和定值电阻串联,电流表测电路电流,电压表测电压。
AB.行驶速度为80km/h时,电流表的示数为0.6A,由图乙可知,此时可变电阻阻值为,则电压表示数为
则电源电压为……①
由图丙得电流为0.3A时,消耗的电功率为2.7W,则此时两端电压
则电源电压为……②
联立①②,解得,电源电压。故AB错误;
C.当汽车行驶速度变大时,由图乙可知,可变电阻阻值变小,则总电阻变小,根据,电路电流变大,所以电流表的示数变大,根据串联分压原理,电压变小,则电压表示数变小,故C错误;
D.若使该装置的报警电流为0.3A,报警时总电阻为
行驶速度为80km/h时,可变电阻阻值为,则定值电阻的阻值应为
所以若要使该装置的报警电流为0.3A,则R应换用阻值为的电阻,故D正确。
故选D。
8.D
【详解】AB.灯泡的电阻不是定值,随电压的增大,灯丝的温度升高,电阻逐渐增大,故灯泡的I-U图像是过原点的曲线,定值电阻的阻值是定值,其I-U图像是过原点的直线,故甲是小灯泡的I-U图像,乙是定值电阻的I-U图像,定值电阻的阻值为,故AB正确,不符合题意;
C.定值电阻R和小灯泡L串联时,通过它们的电流相等,由图像可知,当电流为0.4A时,定值电阻R和小灯泡L两端的电压分别为、,由串联电路电压特点可知,电源电压为,故C正确,不符合题意;
D.小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不是定值,不能用多次测量的方法求小灯泡电阻的平均值,故D错误,符合题意。
故选D。
9.A
【详解】AC.探究“电流与电阻的关系”,由控制变量法可知,应控制定值电阻R2两端的电压U不变,由欧姆定律可知,在电压U不变时,电流与电阻成反比,则“I-R2”图像应为反比例曲线,“U-R2”图像应为一条水平线,故A符合题意,C不符合题意;
B.电路中R1与R2串联,根据串联电路电压的规律可知,R1两端的电压为,电源电压不变,且R2两端的电压U需保持不变,则R1两端的电压U1也不变。由欧姆定律可知,当U1一定时,I与R1成反比,图中I不随R1变化,故B不符合题意;
D.电路中R1与R2串联,电流处处相等,且R2两端电压U需保持不变,由欧姆定律可知,
则R1与R2的关系是
由于U总、U均为定值,所以R1与R2成正比例关系,即图像应为过原点的直线,故D不符合题意。
故选A。
10.C
【详解】A.由I-U图像可知,元件乙对应的电流与电压不成正比,可知乙不是定值电阻,故A错误;
B.当甲两端的电压为2V时,电流为0.4A,则电阻的大小为,故B错误;
C.甲和乙两个元件串联接入电路中,电路电流为0.4A时,乙的电压为1V,甲的电压为2V,则总电压为3V,则总功率为,故C正确;
D.甲和乙两个元件并联接入电路中,当电源电压为1V时,通过甲的电流为0.2A,通过乙的电流为0.4A,则总电流为0.6A,故D错误。
故选C。
11.(1)控制变量法
(2) 电流表示数 转换法
(3)大
(4)A、C
(5)B
【详解】(1)探究多个因素对电阻的影响时,每次只改变一个研究变量,控制其他变量保持不变,该实验方法是控制变量法。
(2)[1]电源电压一定时,导体电阻越大,电路电流越小,因此可以通过电流表示数反映电阻的大小。
[2]将不易直接观察的电阻大小转换为容易观测的电流表示数,这种研究方法是转换法。
(3)导体A、B的材料、横截面积都相同,A长度更大,对应电流更小,电流越小说明电阻越大,因此可得结论:材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大。
(4)探究电阻与材料的关系,需要控制长度、横截面积相同,只改变材料,表格中A、C符合要求,因此选A、C。
(5)验证电阻与横截面积的关系,需要控制材料、长度相同,只改变横截面积。将A对折后得到的D,材料为锰铜、长度为0.5m,表格中B的材料为锰铜、长度也为0.5m,仅横截面积不同,符合控制变量要求,因此与B比较。
12.(1)相同
(2)3
(3)闭合开关后灯泡不亮,电压表示数约等于电源电压
(4) 将导线并联在L1两端 灯泡L1不发光、L2发光
(5)没有更换不同规格的灯泡多次实验
【详解】(1)由表格数据可知,两次实验中,说明两个小灯泡的电阻相等,因此规格应该是相同的。
(2)一节新干电池电压为,第2次实验AC间的总电压,至少需要3节干电池串联。
(3)电压表内阻极大,若与用电器串联,根据串联电路分压特点,电压表会分得几乎全部电源电压,因此会出现闭合开关后灯泡不亮,电压表示数约等于电源电压。
(4)将导线并联在L1的两端,用导线代替了灯泡L1,使得电路为通路,L2发光,会看到灯泡L1不发光、L2发光。
(5)实验中选用了规格相同的灯泡,导致各部分电压相等,不具有普遍代表性,应更换不同规格的灯泡多次实验,才能得出普遍规律。
13.(1)对电压表进行调零
(2)不能
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
(4)没有考虑电流表的分度值差异(或读数时看错了电流表的量程)
【详解】(1)连接电路前,电压表指针未指在零刻度线处,需先调节表盘上的调零旋钮,使指针对准零刻度线,保证测量准确。
(2)电压表所接B接点不动,断开A接点改接C接点时,电压表的正负接线柱会接反(电流从负接线柱流入、正接线柱流出),导致指针反向偏转,无法正确测量电压。
(3)由表格数据可知,IC = IA + IB,因此结论为:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(4)串联电路中电流本应相等,而读数出现差异,是因为电流表A1、A2可能选用了不同量程(如一个用0~0.6A量程,一个用0~3A量程),导致分度值不同,读数时产生误差。
14.(1)A
(2)滑动变阻器接入电路中的阻值太大,流过灯泡的电流太小,导致灯泡实际功率太小
(3)0.7
(4)C
(5) 错误 灯丝电阻随温度变化而变化,求平均值无意义
【详解】(1)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片需调至最大阻值处,即图中A端。
(2)闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,电路为通路,发现小灯泡不亮,说明电路中的电流过小,其原因是滑动变阻器连入电路中的电阻太大,灯泡的实际功率很小。
(3)图乙中,电流表选择量程,分度值为0.02A,示数,则灯泡的额定功率
(4)由表中数据可知第1次实验中,灯泡两端的电压为,滑动变阻器两端的电压
电路中的电流,则此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,为
所以实验中选择的滑动变阻器总阻值需要大于,由表中电流数据可知,滑动变阻器允许通过的最大电流不小于0.3A,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(5)[1][2]由于不同电压下小灯泡的实际功率不同,则灯丝的温度不同,灯丝电阻随温度变化而变化,取平均值没有意义,故他们的做法是错误的。
15.(1) 电压表 图像为一条过原点的直线
(2)C
【详解】(1)[1]由实物图可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端电压,则对应的电路图如下:
[2]电源电压恒为4.5V,定值电阻10Ω,电流最大值为0.6A,故不可能是电流表超量程,电压表测定值电阻两端电压,当滑动变阻器阻值为零时,等于电源电压4.5V,故当滑动变阻器阻值太小时电压表会超量程;
[3]依据表格数据进行标点,再连接各点可得:
[4]由I U图像为一条过原点的直线可知电阻一定时,电流与电压成正比;
(2)A.根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成5Ω、15Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,为了保持定值电阻两端电压不变,应将电源电压调小,故A不符合题意;
B.此实验需始终保持定值电阻两端电压为2V,无需更换电压表量程,更换电压表量程没有任何效果,故B不符合题意;
C.定值电阻两端的电压始终保持,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:,
变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:,因此在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻是可行的,故C符合题意。
故选C。
16.(1)0.625W
(2)20
(3)30J
【详解】(1)通过图乙,灯泡额定电压为2.5V时,电流为0.25A,灯泡L额定功率
(2)由图可知,滑动变阻器的滑片在左端时,电路为小灯泡的简单电路,电压表示数为2.5V,故电源电压为2.5V。最大时,电流最小,此时、,此时,滑动变阻器的电压
滑动变阻器的最大值
(3)当电流最小时,总功率最小,工作2分钟消耗的电能
17.(1)5Ω; (2)5:2; (3)150J
【详解】(1)当开关S、S1、S2均闭合,滑动变阻器的滑片滑至最左端时,等效电路如图,
电路的总电阻是:
(2)根据题意知道,,则电路的电流是:

通过的电流的最大值是:

通过的电流的最大值是:

故通过的电流的最大值与最小值之比是:

(3)只闭合开关时,等效电路如图,
假设电压表示数达到最大值,即,则

所以假设成立,即,由图像知道,当时,,所以,

整个电路在消耗的最大电能是:
答:(1)当开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片滑至最左端时,电路的总电阻是5Ω;
(2)若电流表的量程为,将电源电压调节为恒定不变,当开关S、S1、S2均闭合时,变阻器R1,通过的电流的最大值与最小值之比是5:2;
(3)若电压表的量程为,电流表的量程为,只闭合开关S,调节电源电压,在保证各电路元件都安全的情况下,整个电路在消耗的最大电能是150J.
18.(1)
3W
(2)
0.4A
(3)
50Ω
(4)
【详解】(1)小灯泡的额定电功率
(2)只闭合时,只有滑动变阻器接入电路,滑动变阻器中点接入电阻
根据欧姆定律可知,电路电流为
(3)滑片移至端,只闭合、时,与并联,电流表测量干路电流。此时接入全部阻值,干路电流,通过的电流
根据并联电路电流规律,通过的电流为
则的阻值
(4)只闭合时,小灯泡与串联,电流表测电路电流,电压表测两端电压。电路最大电流。此时滑动变阻器两端电压
此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,最小阻值为
电压表量程为,电源总电压为,因此两端电压最大不超过,不会超过电压表量程,滑动变阻器可接入自身最大阻值。因此滑动变阻器的取值范围为
19.(1)4.5W;(2)40Ω或2Ω
【详解】解:(1)闭合开关S、S2时,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流,小灯泡正常发光时,其两端电压为12V。滑动变阻器两端电压
由图乙可知,此时电路中的电流为0.75A,由P=UI可知,此时滑动变阻器消耗的电功率
(2)断开开关S2,闭合开关S、S1时,电路中R1、R2串联,电流表量程可变,接下来需要进行分类讨论。由(1)可知,滑动变阻器两端的电压为6V,故电压表选用0-15V量程。
①若电流表量程为“0-0.6A”,由图丙知最小电流I1=0.3A,由欧姆定律可得,此时电路中的总电阻
当滑动变阻器接入电路的阻值最大为R2=20Ω时,R1的阻值
②若电流表量程为“0-3A”,由图丙知最小电流I1=1.5 A,若滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω,由欧姆定律可得,电压表示数
此情况不合理。
当电压表示数最大为15V时,R1两端的电压
由欧姆定律可得,R1的阻值
综上所述,R1可能的阻值为40Ω或2Ω。
答:(1)小灯泡正常发光时滑动变阻器消耗的电功率4.5W;
(2)R1的阻值可能是40Ω或2Ω。
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