无锡中考物理电路类问题(大题培优易错试卷)
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一、初中物理电路类问题
1.如图所示电路中开关S闭合后,只有一个电表指针发生偏转,故障可能出现在电阻R、灯L上,则下列判断中正确的是
A.若L发光,则R一定无故障B.若L发光,则R一定有故障
C.若L不发光,则L一定无故障D.若L不发光,则L一定有故障
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
观察电路图可知,若L断路,两表皆无示数,不合题意;
若L短路,两表皆有示数.不符合题意;
若R短路,电压表也短路,电流表有示数,符合题意;
若R断路,电压表有示数,电流表无示数,符合题意.
所以若灯L发光,则故障一定是R短路,故B正确,A错误.
若灯L不发光,则故障可能是L短路、且R断路,此时电流表无示数,电压表有示数,符合题意.也可能是L无故障,但R断路,故CD错误;
故选B.
【点睛】
重点是根据欧姆定律判断电路故障,要理解当与电压表并联的电阻断路时,电压表实际串联在电路中,由于电压表的电阻很大,所以电流表无示数,而电压表有示数且接近电源电压.
2.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑片置于变阻器的B端时,电压表的示数为6V,R1的功率为3.6W;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了2V.下列判断正确的是
A.电源电压为10V
B.R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω
D.滑片P在中点时,R1的电功率为6.4W
【答案】D
【解析】 【分析】
本题考查动态电路,主要应用串联电路的特点、欧姆定律、电功率来解答 【详解】
A .由电路图可得,两个电阻串联,电压表测变阻器的电压,当滑片P 置于
B 端时,R 2的阻值最大。
此时电阻R 2的电压U 2=6V ,R 1的电功率P 1=3.6W 。
假设此时R 1两端的电压是U 1,则有:
12
12
U U I R R =
= 即得①式
112
6V U R R = 当P 置于变阻器中点时,变阻器的电阻变为
21
2
R 。
即变阻器的电阻变小,根据串联电路的电阻特点得,电路总电阻变小,而电源电压不变,再由欧姆定律U I R =
总
总
得,电路电流变大。
而电阻R 1的阻值不变,那么它的电压变大,变阻器两端的电压会变小,所以电压表示数变化了2V ,即是变阻器此时的电压
U 2´= U 2-2V=6V -2V=4V
电阻R 1的电压
U 1´= U 1+2V
则有:
121´´
´
2´U U I R R ==
即得②式
11
22V 4V
12
U R R +=
联合①②式得
R 1=R 2
而U 2=6V ,根据串联电路的特点:串联电路中,两个电阻的阻值相等,那么两个电阻两端的电压也相等,可得,
U 1=U 2=6V
所以电源电压
U =U 1+U 2=6V+6V=12V
故A 不正确
BC .滑片P 置于变阻器的B 点时,电阻R 1的功率P 1=3.6W ,则
()
2
2111
6V 10Ω3.6W U R P === 变阻器的最大阻值R 2=R 1=10Ω,故BC 都不正确 D .当滑片P 置于变阻器中点时,变阻器的电阻
22´1
5Ω2
R R =
= 此时电路的总电阻
1´210Ω5Ω15ΩR R R =+=+=总
电流
´12V 0.8A 15Ω
U I R =
==总 那么R 1的电功率
11´22´(0.8A)10Ω 6.4W P I R ==⨯=
故D 正确
3.如图的电路中,电路元件及连接均完好,电源电压恒为6V,小灯泡L 1、L 2和L 3各自正常工作时流过的电流均为0.5A,下列说法正确的是( )
A .开关S 1和S 2断开,电压表的示数为6V,再闭合S 2,电压表示数变小
B .开关S 1和S 2断开,电流表A 1测L 2的电流,再闭合S 2,A 1仍测L 2的电流
C .先闭合开关S 2,再闭合开关S 1,电流表A 1示数不变,A 2示数变大
D .开关S 1和S 2闭合,有电流流过的灯泡恰好都正常发光,电流表A 1的示数为1.5A 【答案】B 【解析】 【详解】
A .从实物图可以看到,当开关S 1和S 2断开时,只有灯泡L 2和L 3串联接入电路,电压表测的是电源电压,示数为6V ;再闭合S 2时,L 3被短路,只有灯泡L 2接入电路,电压表测的是电源电压,示数不变;A 错误;
B .开关S 1和S 2断开,只有灯泡L 2和L 3串联接入电路,电流表A 1是测L 2的电流,再闭合S 2,只有灯泡L 2接入电路,A 1仍测L 2的电流,B 正确;
C .先闭合开关S 2,电流表A 1只测L 2的电流,A 2所在支路断路,示数为零;再闭合开关
S1,电流表A1测L1和L2的总电流,即电流表A1示数变大,A2测L2的电流,示数变大;C 错误;
D.开关S1和S2闭合,有电流流过的灯泡恰好都正常发光,这时只有L1、L2并联接入电路,流过它们的电流都是0.5A,电流表A1测的是总电流,大小为1.0A,D错误。
4.下列电路正确的是()
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
选项A中电压表的正负接线柱接反;B中电流表的正负接线柱接反;C中两灯并联,正确;D中若开关闭合会造成短路.故选C.
5.如图,电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是()
A.电流表A的示数变大,电压表V2的示数变小B.电压表V2的示数与电流表A的示数的比值不变
C.电流表A的示数变小,电压表V2的示数不变D.电压表V1与电压表V2的示数之和不变
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,将滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中,接入电路中的
电阻变大,电路中的总电阻变大,由=U
I
R
可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,故A错误;
B.由电压表V2 的示数变大、电流表A的示数变小可知,电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变大,故B错误;
C.由=
U IR可知,R1两端的电压变小,即电压表V1的示数变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,故C错误;D.因电源电压保持不变,两电压表的示数之和即为电源的电压,所以,电压表V1与电压表V2的示数之和不变,故D正确。
6.用滑动变阻器改变电路中小灯泡的亮度。
如图所示的滑动变阻器的四种接法中,闭合开关后能直接进行实验的是()
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】
【详解】
A.从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器接入电路的阻值最大,闭合开关后能直接进行实验,选项A符合题意;
B.从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器接入电路的阻值最小,为零,闭合开关后不
能调节电路中小灯泡的亮度,B 项不合题意;
C .从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器滑片左边的电阻,即部分电阻接入电路,虽然能够调节电路中小灯泡的亮度,但是闭合开关后不能直接进行实验,C 项不合题意;
D .从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器滑片右边的电阻,即部分电阻接入电路,虽然能够调节电路中小灯泡的亮度,但是闭合开关后不能直接进行实验,D 项不合题意。
7.下列有关说法正确的是( ) A .电路两端有电压,电路中一定有电流 B .影响电阻大小的因素是材料和长度 C .电动机工作时产热的多少可用Q=UIt 计算 D .电功率是表示电流做功快慢的物理量 【答案】D 【解析】 【分析】
电压是形成电流的原因;电路中有电压且电路是通路,电路中才有电流.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关.电动机工作时产热多少克通过焦耳定律计算,即
2Q I Rt =.电功率的物理意义是表示电流做功快慢的物理量.
【详解】
A 、电路两端有电压,电路中不一定有电流,还要看电路是否是通路;故A 错误;
B 、导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关.故B 错误;
C 、电动机不属于纯电阻电路,故产热多少只能用2Q I Rt =计算.故C 错误;
D 、电功率是表示电流做功快慢的物理量;故D 正确; 故选D . 【点睛】
此题考查电学的多个知识点,理解电压与电流的关系、明确影响电阻的诸多因素、理解电动机属于非纯电阻电路、理解电功率的意义;可解答此题.
8.小明为自家的花卉大棚设计了一套智能电路管理系统,整个电路的通断可以通过手动控制开关S 1或手机远程控制开关S 2实现。
当大棚内光线较暗时,光控开关S 3自动闭合,接通灯泡;当需要给大棚通风时,闭合开关S 4,启动风机。
灯泡和风机均可独立工作,以下简化电路图符合要求的是( )
A .
B .
C.D.
【答案】C
【解析】
【详解】
由题知,整个电路的通断可以通过手动控制开关S1或手机远程控制开关S2实现,说明两开关能独立工作、互不影响,则S1和S2应并联在干路上;由题知,光线较暗时,光控开关S3自动闭合,接通灯泡提供照明,说明开关S3与灯泡串联,闭合开关S4,启动风机,说明开关S4与风机串联,而灯泡和风机均可独立工作,所以灯泡与风机应并联,综上结合选项可知,ABD不符合题意,C符合题意。
9.小强同学在探究串联电路电流规律的实验中,按下图连接好了电路,闭合开关S后,观察实验,两灯均不发光.为检测出电路故障,他做了以下操作:将电压表接到b、c两点,观察电压表、电流表均无示数.将电压表接到a、b两点,观察电压表有明显示数,而电流表示数几乎为零,则电路故障可能是
A.灯L2断路B.灯L2短路C.电流表烧坏了D.灯L1断路
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
开关闭合后,两个灯泡都不发光,电流表的指针几乎不动,说明电路是断路.将电压表并联在b、c两点,电压表无示数,说明电压表的正负接线柱不能与电源两极相连,即灯L2断路,L1完好,或L1短路;将电压表接到a、b两点,观察电压表有明显示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,说明灯L2断路,故选A.
10.如图所示,闭合开关,两灯并联,各电表都能正常工作.下列判断正确的是
A.甲、乙、丙都是电流表
B.甲、乙、丙都是电压表
C.甲、乙是电压表,丙是电流表
D.甲、丙是电流表,乙是电压表
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图知道,要使左边的灯泡工作,需要使电流从正极出来到此灯泡,再经丙表回到负极,所以,丙表为电流表;要使右边的灯泡工作,需要使电流从正极出来经过甲表到此灯泡,再经丙表回到负极,所以,甲表为电流表;由于甲表为电流表,所以,乙表只能为电压表,否则会造成电源短路,故只有D正确.
11.关于如图所示的课堂小实验,下列说法中正确的是()
A.甲图是自制的盐水电池,当用电压表测其电压时,锌片是该电池的正极
B.乙图中,同时在冷水和热水中滴一滴红墨水,红墨水在热水中与水混合均匀的时间比在冷水中短,这个现象说明温度越高,分子运动越剧烈
C.丙图中,用绸子摩擦玻璃棒,玻璃棒上的一些电子会转移到绸子上
D.丁图电路中,A,B两个接线柱间是一段保险丝,C,D两个接线柱间是一段铜丝,向右移动滑动变阻器的滑片,过一会儿发现铜丝先熔断
【答案】BC
【解析】
【分析】
本题考查电压表的连接、分子热运动、摩擦起电的实质及保险丝材料的特点。
【详解】
A.由电压表的连接可知,电压表的正接线柱与电源的正极相连,图甲中,与电压表的正接线柱相连的是铜片,且电压表的指针正向偏转,故铜片是电池的正极,故A不正确;B.图乙中,热水的温度高,红墨水与水混合均匀的时间短,说明分子在热水中运动得快,故B正确;
C.用绸子摩擦过的玻璃棒带正电,带正电的原因是玻璃棒失去电子,失去的电子转移绸子身上,故C正确;
D.由图丁可知,保险丝和铜丝是串联连接的,则通过它们的电流相同,而保险丝的材料特点是电阻较大,熔点较低,根据Q=I2Rt得,通电相同时间,保险丝产生的热量比铜丝产生的热量大,所以先熔断的是保险丝,故D不正确。
故选BC。
12.如图(a)所示的电路中,当开关S闭合后,电路中通过的电流是0.1 A,电压表V1和V2的示数如图(b)所示,则灯L1、L2两端的电压可能是
A.0.9 V,3.6 V B.0.9 V,0 V
C.4.5 V,0 V D.4.5 V,4.5 V
【答案】ABC
【解析】
【详解】
由电路图可知,两灯泡串联,电压表V2测电源的电压,V1测灯L1两端的电压。
电路可能会存在以下几种情况:
(1)若电路正常时:
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且V2偏转的角度等于V1偏转的角度,所以,电压表V2选择的量程为0~15V,分度值为0.5V,电源的电压U=4.5V;电压表V1选择的量程为0~3V,分度值为0.1V,灯泡L1两端的电压U1=0.9V;则灯泡L2两端的电压为:
U2=U-U1=4.5V-0.9V=3.6V;
(2)若L1短路,V1偏转的角度为零,图中没有这种情况;
(3)若L2短路,则L2的电压为零,V1和V2测L1的电压,也就是电源电压,即示数相同,若都是大量程,即都是4.5V,若都是小量程,即都是0.9V;即则灯L1、L2两端的电压可能是4.5V、0;或0.9V、0;
(4)若L1断路,V1和V2测电源电压,即示数相同,若都是大量程,即都是4.5V,若都是小量程,即都是0.9V,但电路中无电流,不符合题意;
(5)若L2断路,V1不能和电源相连,故示数为零;V2测电源电压,若是大量程,即是4.5V,若是小量程,即是0.9V,但电路中无电流,不符合题意;
故选ABC
二、初中物理电功率的综合计算问题
13.如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“10V,5W”字样,电流表量程为
0~0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R的最大阻值为200Ω,当只闭合S和S1,移动滑动变阻器的滑片P时,它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。
当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时,定值电阻R0的电功率变化了5.4W。
(忽略灯泡电阻随温度的变化),则下列说法中错误的是()
A.灯泡L正常发光时通过的电流为0.5A
B.只闭合S和S2,且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时,灯泡的实际功率为0.45W C.定值电阻R0的阻值为40Ω
D.只闭合S和S1,在保证电路安全的情况下,当电阻R0消耗电功率最小时,滑动变阻器R消耗的电功率为2.25W
【来源】【新东方新中心】初中物理X004
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.由P=
2
U
R
可得,灯泡正常发光时的电阻
R L=
2
L
L
U
P
=
()2
10V
5W
=20Ω
灯泡L正常发光时的电流
I L=L
L
U
R=
10V
20Ω
=0.5A
故A正确,不符合题意;
B.只闭合S和S2,且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时,L与
1
2
R串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流
I=
L
1
2
U
R R
+
总
=
18V
1
20Ω200Ω
2
+⨯ =0.15A
灯泡的实际功率
P′L=I2R L=(0.15A)2×20Ω=0.45W
故B正确,不符合题意;
C.当只闭合S和S1时,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,则变阻器接入电路中的为R1和4R1时,电路中的电路中的电流分别为
I1=
01
U
R R
+
总=
01
18V
R R
+,I2=
01
4
U
R R
+
总=
01
18V
4
R R
+
由图乙可知,变阻器接入电路中的为R1和4R1时对应电压表的示数分别为U、2U,则两次电压表的示数之比
R
'
R
U
U
=11
21
4
I R
I R
⨯=
1
2
I
I
1
1
4
R
R
⨯=01
01
18V
18V
4
R R
R R
+
+
1
4
⨯=01
01
41
4
R R
R R
+
⨯
+=2
U
U
=
1
2
解得:R1=
1
2
R0,由P=I2R可得,定值电阻R0的电功率
ΔP0=I12R0−I22R0=(
01
18V
R R
+)
2R0−(
01
18V
4
R R
+)
2R0=(
00
18V
1
2
R R
+)
2R0−(
00
18V
1
4
2
R R
+⨯)
2R0=5.4W 解得:R0=20Ω,故C错误,符合题意;
D.当电压表的示数为15V时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压
U0=U总−U R大=18V−15V=3V
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
I′=0
U
R=
3V
20Ω
=0.15A<0.6A
所以,此时电阻R0消耗的电功率最小,则滑动变阻器R消耗的电功率
P R=U R大I′=15V×0.15A=2.25W
故D正确,不符合题意。
故选C。
14.如图甲的电路中,闭合开关S后,电压表的示数为2V,两个电流表的指针偏转至表盘的同一位置(如图乙),则
A.L1中的电流为0.2A
B.L1、L2中电流之比为I1∶I2=5∶1
C.电路的总电阻是10Ω
D.L1和L2消耗的电功率之比P1∶P2=4∶1
【来源】2015-2016学年山东省济宁市汶上县康驿二中九年级下开学物理试卷(带解析)【答案】D
【解析】 【分析】 【详解】 A
.测量总电流的量程是0~3A ,所以电流表的示数为1A ;测量灯泡L 2电流的量程是0~0.6A ,所以电流表示数为0.2A ,也就是电灯L 2中的电流I 2=0.2A ,
所以L 1的电流为
I 1=I ﹣I 2=1A ﹣0.2A=0.8A ,
此选项错误;
B .通过两只灯泡的电流之比为
120.8A 40.2A 1
I I ==, 此选项错误;
C .测量总电流的量程是0~3A ,所以电流表示数为1A ,也就是电路总电流I =1A , 两灯并联,电源电压等于灯泡L 2两端电压,
U =U 2=2V ,
所以总电阻
221U V R I A
=
==Ω。
此选项错误;
D .两灯泡消耗的电功率之比 11220.840.21
P I A P I A === 此选项正确。
故选D 。
15.如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S ,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U ﹣I ”关系图象如图乙所示。
则下列判断正确的是( )
A .电源电压为10V
B .定值电阻R 1的阻值为20Ω
C .滑动变阻器R 2的阻值变化范围为0~10Ω
D .变阻器滑片在中点时,电路消耗的总功率为
1.8W
【来源】2015届江苏省泰兴市济川中学初三上学期期末考试物理卷(带解析)
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A .由图示可知,当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,干路电流最小;根据图乙可知,此时电路中的电流I =0.2A ,电阻R 1的电压U 1=2V ,滑动变阻器两端的电压U 2=4V ;串联电路总电压等于各支路电压之和,电源电压为
U =U 1+U 2=2V+4V=6V
故A 错误;
B .由欧姆定律可得,定值电阻R 1的阻值
R 1=11U I =6V 0.6A
=10Ω 故B 错误;
C .滑动变阻器的阻值最大为
R 2=2U I =4V 0.2A
=20Ω 即滑动变阻器R 2的阻值变化范围为0~20Ω,故C 错误;
D .串联电路中总电阻等于各分电阻之和,变阻器滑片在中点时,电流表示数:I =0.3A ,电路消耗的功率
P =UI =6V×0.3A=1.8W
故D 正确。
应选D 。
16.如图所示的电路,电路接通后,移动滑动变阻器的滑片,电压表的最大值为6V ,电流表的最大值为3A 、最小值为1A ,由此可以确定( )
A .电源电压为9V
B .定值电阻的阻值为6Ω
C .滑动变阻器的最大阻值为2Ω
D .定值电阻最大功率为18W
【来源】2020年广西中考一轮模拟物理试题(三)
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知,电路为定值电阻R1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流
表测量电路电流,当滑动变阻器接入阻值最大时,由串联分压及欧姆定律可知,电压表此时示数最大为6V,对应电流最小为1A,此时电源电压为
U=U1+U2=1A×R1+6V
当滑动变阻器接入阻值最小为0Ω时,电路为R1的简单电路,由欧姆定律可知此时电流最大为3A,此时电源电压为
1211
=3A
U U I R R
'
==⨯
联立求解可得电源电压为9V,电阻R1阻值为3Ω,当滑动变阻器全部接入时,电路总电阻为
1
9V
=9
1A
U
R
I
==Ω
总
则滑动变阻器最大阻值为
R滑=R总-R1=9Ω-3Ω=6Ω
定值电阻阻值不变,由
2
U
P
R
=可知定值电阻两端电压最大时,功率最大,当滑动变阻器接入阻值为0Ω时,定值电阻两端电压最大,等于电源电压9V,此时功率为
()2
2
1max
1
9V
==27W
3
U
P
R
=
Ω
故选A。
17.如图是一个电加热器的工作原理图,其中1R和2R是阻值不变的发热电阻;已知加热器的额定电压为220V,额定加热功率990W,额定保温功率为110W。
当电加热器正常工作时,下列说法正确的是()
A.加热器的功率为110W时,开关S、1S都闭合
B.开关S闭合,1S由断开到闭合,电路中电流变大,2R的功率变大
C.电阻1R与2R的阻值之比为1∶8
D.若用电高峰期实际电压为200V,加热器保温状态下的实际功率约为90.9W
【来源】2020年四川省成都市锦江区中考二诊物理试题
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
A .只闭合开关S ,两电阻串联,电阻较大,根据2U P R =知,在电压一定时,电功率较小,加热器处于保温状态,则此时加热器的功率为110W
,故A 错误;
B .开关S 闭合,S 1断开时,两电阻串联,S 1闭合时,电阻R 1被短路,只有电阻R 2工作,电阻减小,根据U I R =
知,电路的电流增大,R 2的电阻不变,根据22P I R =知R 2的功率变大,故B 正确;
C .因为2 2U P R =加热、212
U P R R =+保温,且P 加热=990W 、P 保温=110W ,所以 22 212
::990W :110W U U P P R R R ==+加热保温 即
12291R R R += 所以
1281
R R = 故C 错误;
D .只闭合开关S ,加热器处于保温状态,两电阻串联,保温功率为110W ,则
2212(220V)=440Ω110W
U P R R +==额保温 当实际电压为200V 时,实际功率约为
2
122(200V)=90.9W 440Ω
U R R P =≈+额
实 故 D 正确;
故选BD 。
18.如图甲所示电路,电源电压不变。
R 1是滑动变阻器,R 2是定值电阻。
当开关S 闭合后,将滑动变阻器的滑片从最右端逐步滑到最左端,根据电压表与电流表的示数,绘制的图像如图乙所示。
下列判断正确的是( )
A .电路消耗电功率的最大值为7.2W
B .变阻器R 接入电路的最大阻值为120Ω
C .定值电阻R 2的电阻值为20Ω
D .电源电压为12V 【来源】2020年山东省青岛市西海岸新区中考一模物理试题
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】 BC .由电路图可知,当滑片位于最左端时,电路为2R 的简单电路,此时电路中的电流最大,由乙图可知
0.6A I =大 由U I R
=可得,电源的电压 220.6A U I R R 大==⨯……①
当滑片位于最右端时,滑动变阻器的最大阻值1R 与电阻2R 串联,电压表测1R 两端的电压,此时电路中的电流最小;由乙图可知
110V U =
0.1A I =小
变阻器1R 的最大阻值
1110V 100Ω0.1A
U R I 大小=== 因串联电路中总电压等于各分电压之和,则电源的电压
12210V 0.1A U U I R R =+=+⨯小……②
由①②可得
220.6A 10V 0.1A R R ⨯=+⨯
解上式可得
220ΩR =
故B 错误,C 正确;
D .电源的电压
20.6A 0.6A 20Ω12V U R =⨯=⨯=
故D 正确;
A .电流最大时,电路消耗的最大电功率
0.6A 12V 7.2W P I U ==⨯=大大
故A 正确。
故选ACD 。
19.如图所示,电源电压保持不变,R 2=50Ω,闭合S 1,断开S 2,R 1的电功率P 1=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()
A.R3可能是110ΩB.R3可能是5Ω
C.P2可能是0.54W D.P2可能是0.65W
【来源】四川省成都市2018年中考物理试题
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图知道,开关都闭合时,电路中只有R1,电压表测电源两端的电压;由电压表的示数知道,电源的电压U=6U1;当闭合S1,断开S2时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压;由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压是:U R2 =U-U1 =6U1 -U1 =5U1,由于串联电路中各处的电流相等,所以,此时电路中的电流是:I=U1/R1=U R2/R2,即U1/R1=5U1/50Ω,故R1=10Ω;又因为R1的电功率是P1=0.1W,所以,由P=I2 R知道,此
时电路中的电流是:I=,根据串联电路的特点知道,电源的电压
是:U=I(R1 +R2)=0.1A×(10Ω+50Ω)=6V,所以U1 =U/6=6V/6=1V,
当用电阻R3替换R1后,闭合开关S1断开S2时,R2与R3串联,电压表测R3两端的电压;(1)若U2与U1相比增加了0.5V,则电压表的示数U2 =1.5V,R2两端的电压U R2′=U-U2
=6V-1.5V=4.5V,此时电路中的电流是:I1 =U R2′/R2=4.5V/50Ω=0.09A,则R3的阻值是:R3
=U2/I1=1.5V0.09A≈16.7Ω,电路的总功率是:P2 =UI1 =6V×0.09A=0.54W;
(2)若U2与U1相比减小了0.5V,则电压表的示数是U2 =0.5V,R2两端的电压U R2″=U-U2 =6V-0.5V=5.5V,此时电路中的电流是:I2 =U R2′/R2=5.5V/50Ω=0.11A,则R3的阻值是:R3
=U2/I2=0.5V/0.11A≈4.5Ω,电路的总功率是:P2 =UI2 =6V×0.11A=0.66W,故C正确,D错误;当用电阻R3替换R2后,闭合开关S1断开S2时,R1与R3串联,电压表测R1两端的电压,(1)若U2与U1相比增加了0.5V,则电压表的示数是:U2 =1.5V,R3两端的电压
是:U3=U-U2 =6V-1.5V=4.5V,此时电路中的电流是:I3 =U2/R1=1.5V/10Ω=0.15A,则R3的阻值是:R3 =U3/I3=4.5V/0.15A=30Ω,电路的总功率是:P2 =UI3 =6V×0.15A=0.9W;
(2)若U2与U1相比减小了0.5V,则电压表的示数是:U2 =0.5V,R3两端的电压是:U3=U-U2 =6V-0.5V=5.5V,此时电路中的电流是:I4 =U2/R1=0.5V/10Ω=0.05A,则R3的阻值是:R3
=U3/I4=5.5V/0.05A=110Ω,电路的总功率是:P2 =UI4 =6V×0.05A=0.3W,故AB错误,综上所述,只有AC正确,故选AC.
【点睛】
本题考查的是串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的讨论电阻R3替换
R 1、R 2 中的一个电阻后电压表可能的示数是解题关键,需要仔细分析找出各种情况中的联系,然后列式求解,属于难题.
20.如图所示电路中,电源两端电压为U ,且保持不变。
R 1、R 2 和R 3 为三个定值电阻,已知R 1=5Ω。
当只闭合开关S 2 时,电流表的示数为0.3A ,电路消耗的总功率为P ;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了1.95A ,电路消耗的总功率为'P 。
当只断开开关S 1 时,电流表的示数为0.45A ,电路消耗的总功率为''P 。
下列判断正确的是( )
A .U =6V ,R 2=20Ω
B .U =9V ,R 3=30Ω
C .R 2=20Ω,P ∶'P =2∶15
D .R 3=10Ω,P ∶''P =3∶2
【来源】湖北武汉洪山区2019-2020学年九年级4月月考物理试题(质量监测)
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
当只闭合开关S 2时,等效电路图如图1所示;
当三个开关都闭合时,等效电路图如图2所示;
当只断开开关S 1时,等效电路图如图3所示;
由图1可得
23
0.3A U I R R ==+…① 0.3P UI U ==…②
由图2和题意可得
122
1.95A+0.3A=
2.25A 5ΩU U U U I R R R '=+=+=…③ 2.25P UI U '='=…④
由图3可得
2
0.45A U I R "==…⑤ 0.45P UI U "="=…⑥
由②④⑥式可得
:0.3:2.252:15P P U U '==
:0.3:0.452:3P P U U "==
由①③⑤式可得:U =9V ,R 2=20Ω,R 3=10Ω。
故A 、B 、D 不符合题意,C 符合题意。
故选C 。