物理易错题专题训练-电路类问题练习题含答案
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一、初中物理电路类问题
1.有一种能够节省电能的楼道灯控制开关。
晚上有人走动发出声音,电路接通,灯亮,过一会儿灯才自动熄灭。
不过,只有在晚上天黑后灯才亮;白天无论声音多大,灯都不亮。
这种的“光敏”和“声敏”自动装置比较复杂,我们不妨用、这样的两个符号表示,实际上,这就是两个开关:有声音时,是闭合的,环境光线非常暗时,是闭合的。
下列电路图中能实现以上功能的正确电路图是()
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】
【详解】
由题意可知,这“光敏”和“声敏”自动装置相当于两个开关,有声音时,“声敏”自动装置闭合,环境光线非常暗时,“光敏”自动装置闭合,要求两个开关都闭合时,灯才亮,所以两个开关应该是串联,开关能够控制灯泡,所以灯泡应该与开关串联的。
故选B。
2.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.
3.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V 2 的示数变大、电流表A 的示数变小可知,电压表V 2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,R 1两端的电压变小,即电压表V 1的示数变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R 2两端的电压变大,即电压表V 2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V 1与电压表V 2的示数之和不变,故D 正确。
4.某商场安装的新型火灾报警器有手动报警和自动报警两种模式,当发生火灾,室内烟雾浓度超过设定值时,安装在电路中的感应器会使得开关1S 闭合,报警器响(符号同电铃)且窗户自动打开(窗户制动机符号为M );或人手动按下报警按钮,开关2S 闭合,报警器响且窗户自动打开.图中符合上述要求的电路图是 ( )
A .
B .
C .
D .
【答案】A
【解析】
【分析】
串并联电路的识别。
【详解】
由题意可知,传感器会使开关1S 闭合,报警器响,且窗户自动打开,可知1S 和电铃、电动机是一个串联电路;同时也可手动闭合开关2S ,报警器响且窗户自动打开,由此可得开关2S 与1S 并联,2S 和电铃与电动机串联,符合要求的只有电路A ,故选A 。
【点睛】
较难题。
失分原因:一是没有理解题干中的要求;二是不会根据串并联电路的特点逆向推断所设计的电路中用电器和开关的串并联关系。
5.如图新型落地扇有一个电源开关S 1,闭合S 1,电动机正常作,其内部还有个防倾倒开关S 2,S 2处于常闭状态,当落地扇倾斜时S 2能自动断开,使电动机停止工作,图中电路中符合这一功能的是
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】
【详解】
ABCD.由题意可以得出,当开关S1和S2同时闭合时,电动机工作,当开关S2断开时,电动机就停止工作,因此两开关应该为串联关系,故ABD选项不符合题意,C选项符合题意。
故选C。
6.图中,用滑动变阻器来控制6伏小灯的亮暗。
要求从正常发光到完全熄灭连续变化,电源为4节干电池,应采取的接法是()
A.C接M,B接N B.A接M,B接N,D接N
C.A接Q,C接M,B接N D.A接N,B接Q,C接M,M接N
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
根据题意可知:电源的电压为6V,当灯泡两端的电压为额定电压6V时正常发光,滑动变阻器的移动使灯泡两端的电压发生变化,从而改变灯泡的亮暗,且电路会出现灯泡被短路而熄灭的现象。
A.C接M,B接N,当滑片移到右端时接入电路的电阻为0,此时灯泡正常发光,当滑片向左移动时灯泡两端分得的电压变小,灯泡变暗,不能使灯泡完全熄灭,所以不符合要求,故A不符合题意;
B.A接M,B接N,D接N,当滑片移到左端时接入电路的电阻为0,此时灯泡正常发
光,当滑片向右移动时灯泡两端分得的电压变小,灯泡变暗,不能使灯泡完全熄灭,所以不符合要求,故B不符合题意;
C.A接Q,C接M,B接N,灯泡与滑动变阻器AP部分并联后与PB部分串联,当滑片P 移至A端时灯泡被短路熄灭,当滑片从A端向B端移动时灯泡两端分得的电压变大,灯泡由熄灭变亮,当移至B端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联灯泡正常发光,符合题意,故C符合题意;
D.A接N,B接Q,C接M,M接N,滑动变阻器与灯泡并联,滑片的移动不能改变灯泡两端的电压,即灯泡的亮暗不变,故D不符合题意。
故选C。
7.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。
8.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.
9.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,发现两个电表的示数都变大,则出现这种故障的可能原因是()
A.R1短路B.R1断路C.R2短路D.R2断路
【答案】C
【解析】
【分析】
判断电路故障问题,是中考题中常见的题型,在不能直接确定故障原因时,将选项逐一代入题干,检查是否符合题意。
【详解】
A.如果R1发生了短路,电压表示数变为零,故A错误;
B.如果R1发生了断路,电流表示数变为零,故B错误;
C.如果R2出现短路,电压表测量电源电压,示数变大;电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,故C正确;
D.如果R2出现断路,电流表示数变为零,故D错误。
故选C。
10.如图所示电路,闭合开关 S1、S2,下列对电路的分析正确的是()
A.L1 与 L2并联,电流表 A1测 L2的电流
B.L1 与 L2 串联,电流表 A2 测干路上的电流
C.当开关 S2 断开时,通过 L1的电流不变, A2的示数变小
D.当开关 S2断开时, A2的示数不变,通过 L1的电流变大
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由图可知,闭合开关 S1、S2,L1 与 L2并联,电流表 A1与 L2在同一支路,所以的电流表 A1测 L2的电流,电流表 A2测量干路电流,故A正确、B错误;
CD.并联电路各支路互不影响,由图可知,当开关 S2 断开时,L2所在支路断开,通过L2电流为0,通过 L1的电流不变,干路电流表A2示数变小,故C正确、D错误。
11.如图所示是某电子秤的结构示意图,其中P是一个可以紧贴AB滑动的金属滑片,S 为自动控制开关。
闭合开关S,秤盘内不放物体时,电子秤刻度表示数为0;在秤盘内放入物体时,就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量;当被测物体的质量超过电子秤量程时,开关S自动断开,电子秤无示数。
则下列判断正确的是()
A.电子秤的刻度表是一个电流表,它的示数越大说明所称物体质量越大
B.电子秤的刻度表是一个电压表,它的示数越小说明所称物体质量越大
C.电子秤的AB部分是一个滑动变阻器,且A端与P接触的地方为绝缘体
D.0R电阻去掉后,也能保证电路安全工作
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A B .电子秤刻度表串联在电路中,电子秤刻度表应该是电流表,不是电压表;当盘中放入物体质量越大时,滑片下移,变阻器连入电路的电阻越小,由欧姆定律可知,电流越大,即它的示数越大,故A 正确,B 错误;
C .金属片P 和AB 构成了一个滑动变阻器,闭合开关S ,秤盘内不放物体时,滑片在A 端,电子秤刻度表示数为0,说明电路是断路,则A 端是绝缘体,故C 正确;
D .R 0电阻为保护电路的电阻,可以避免电路中电流过大,不能去掉R 0,故D 错误。
故选AC 。
12.如图,电阻丝R 1、R 2的材料和长度均相同,阻值R 1∶R 2=2∶1,甲、乙为电表(电流表或电压表),开关S 处于闭合状态,R 1、R 2均接入电路中。
以下说法中,正确的有:( )
A .R 1的横截面积比R 2的大
B .甲为电流表,乙为电压表
C .R 1、R 2上的电压之比为2∶1
D .R 1、R 2中的电流之比为1∶2
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】 A .导体的电阻跟导体的横截面积有关,长度相同的同种材料的导体,横截面积越大,电阻越小。
因为电阻丝R 1、R 2的材料和长度均相同,阻值R 1∶R 2=2∶1,所以R 1的横截面积比R 2的小,故A 错误;
B .若甲为电流表,乙为电压表,开关S 处于闭合状态时,R 1、R 2并联接入电路中,甲测通过R 1的电流,乙测电源电压,故B 正确;
C .因为R 1、R 2并联,故R 1、R 2上的电压之比为1∶1,故C 错误;
D .因为R 1、R 2并联,根据欧姆定律,R 1、R 2中的电流之比 122112
12U U I I R R R R =
==∶∶∶∶ 故D 正确。
故选BD 。
二、初中物理电功率的综合计算问题
13.如图甲所示,已知电流表的量程为0~0.6A ,电压表的量程为0~6V ,滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 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,下列说法中正确的是( )
A .R 1的阻值为20Ω
B .电压表的变化范围是3V~6V
C .滑动变阻器的取值范围是6Ω~40Ω
D .电路总功率的变化范围是1.28W~4W
【来源】江苏省扬州市梅岭中学2019届九年级中考二模物理试题
【答案】B
【解析】
【分析】
根据图像,利用串联电路特点和欧姆定律,求出电源电压和电阻R 1的值,根据变阻器铭牌和电表的量程,求出变阻器接入电路的阻值范围,由P UI =求电路的总功率。
【详解】
A .由甲图知道,R 1 与R 2 串联,电压表测R 2 的电压,根据串联电路特点,由图乙可知
1111.3V A 50U U I R R =+=+⨯滑------①
2112.5V A 30U U I R R =+=+⨯滑------②
由①②解得:R 1 =10Ω,U =8V ,故A 错误;
BCD .由滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”,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,电压表的示数最小,由P=UI 可得此时电路的总功率最大,则电压表的示数最小为
18V 0.5A 10Ω=3V U U I R --⨯==小大
变阻器接入电路的最小电阻
Ω3V 0 6.5A
R U I =
==小小大 电路的最大总功率 8V 0.5A 4W P UI ==⨯=大大
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,最高电压不超
过6V ,定值电阻R 1
两端的电压为
18V 6V 2V U U U =-=-=大
此时的总电流为
112V 0.2A 10Ω
U I R =
==小 滑动变阻器的最大电阻为 6V 30Ω0.2A
U R I =
==大大小 电路的最小功率为 22
1W ()8V 1.610Ω30Ω
U P R R ===++小大 综上所述,电压表的变化范围是3V~6V ;滑动变阻器的取值范围是6Ω~30Ω;电路总功率的变化范围是1.6W~4W ,故B 正确、CD 错误。
故选B 。
14.如图所示的电路中,滑动变阻器R 2上标有“20Ω 1A ”字样, 电压表选用的是“0~15V 的量程,电流表均选“0~0.6A"的量程, 电源的电压保持不变。
当只闭合开关S 1、S 3, 滑动变阻器的滑片P 滑至最左端时,电路消耗的总功率为2.7W ,电流表A 的示数为I 1,电压表的示数为U 1;当只断开开关S 1,滑片P 滑至最右端时,电流表A 的示数为I 2,电压表的示数为U 2;当只闭合开关S 1,滑片P 仍在最右端时,电流表A 1的示数为I 3,电压表的示数为U 3。
若I 1∶I 2=5∶3,U 2∶U 3=3∶5, 则下列结论错误的是( )
A .I 2∶I 3=3∶2
B .U 1∶U 3=4∶3
C .该电路的最小功率为1.08W
D .该电路的最大功率为5.4W
【来源】2019年陕西省西安市西工大附中中考三模物理试题
【答案】B
【解析】
【详解】
根据电路图,分别画出当只闭合开关S 1、S 3、当只断开开关S 1和只闭合开关S 1的等效电
路图,分别如下图所示:
AB.当只闭合开关S1、S3,滑动变阻器的滑片P滑至最左端时,图1中只有R1连入电路中,所以U=U1,由欧姆定律可知,电路中电流:1
1
U
I
R
=,电路消耗的总功率
2
1
=2.7W
U
P
R
=
当只断开开关S1,滑片P滑至最右端时,由图2知,R1与R2的最大阻值串联,电压表只测R2两端电压,电流表测电路中电流,由串联电路特点和欧姆定律可知,此时电路中电流
2
121
20
U U
I
R R R
==
++Ω
由题知
12
:5: 3
I I=
即
11
2
1
5
3
20
U
I R
U
I
R
==
+Ω
解得:R1=30Ω,
则
11
2.7W?30Ω=9V
U U PR
===
所以
219V
=0.18A 2030Ω+20Ω
U I R =
=+Ω
则R 2两端电压
2220.18A?20Ω=3.6V U I R ==
当只闭合开关S 1,滑片P 仍在最右端时,图3中三个电阻串联,电压表测R 1和R 2的总电压,电流表A 1测电路中电流,由题可知
23: 3: 5U U =
则
3255×3.6V=6V 33
U U ==
此时电路中的电流
123
U
I R R R '=
++
由欧姆定律可得此时电压表的示数
()()312121233
9V
=(30Ω+20Ω)=6V 3020U U I R R R R R R R R '=+=
⨯+⨯++Ω+Ω+
解得:R 3=25Ω 则
31239V
=0.12A 30Ω+20Ω+25Ω
U I R R R =
=++
所以
23: 0.18 A: 0.12 A=3: 2I I =
则电压之比为
13: 9 V: 6 V=3: 2U U =
故A 正确,但不符合题意,故B 错误,符合题意;
C .由三个等效电路图可知,当只闭合开关S 1时(图3),滑片在最右端时,电路的总电阻最
大,且电压表和电流表都不超过量程,电源电压一定,由2
U P R
=知此时电路中电功率最
小,所以该电路的最小功率
39V?0.12A=1.08W P UI ==最小
故C 正确,但不符合题意;
D .当闭合开关S 1、S 2、S 3,只有滑动变阻器连入电路中,电流表A 量程0−0.6A ,所以电路中最大电流为0.6A ,此时总功率最大, 所以该电路的最大功率
9V?0.6A=5.4W P UI ==最大最大
故D 正确,但不符合题意。
故选B 。
15.定值电阻R 1、R 2和滑动变阻器R 3接入如图电路中,电源电压不变。
当开关S 1闭合,S 2
断开,滑片P 位于a 点时,电压表V 1和V 2的示数之比1221U U =::
,电流表的示数I 1=1A ;滑片P 位于最右端时,电压表V 1和V 2的示数之比1225U U ''=::。
当开关S 1断开,S 2闭合,两个电压表V 1和V 2的示数之比12''''
31
U U =::,通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片,使电路消耗的功率最小为9W 。
下列说法正确的是( )
A .电源的电压为24V
B .滑动变阻器的最大阻值是24Ω
C .当开关S 1断开,S 2闭合,电路消耗的功率为32W
D .当开关S 1合,S 2断开,调节滑片P 位置,R 3消耗的最大功率为9W 【来源】2019年四川省成都市青羊区树德实验中学中考二模物理试题 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
A .当开关S 1闭合,S 2断开,R 3滑片P 位于a 点时等效电路为图1所示:
;
当开关S 1闭合,S 2断开,R 3滑片P 位于最右端时等效电路为图2所示:
;
当开关S 1断开,S 2闭合的等效电路如图3所示:
;
在可能得到的各种电路中,只有当开关S 1、S 2都断开,并且滑动变阻器的滑片位于最右端时,电路的总电阻最大,消耗的电功率最小,此时的等效电路如图4所示:
;
图1中:由于串联电路中各处的电流相等,且1221U U =::
,根据U
I R
=可得 1
111221
21
a U R I U U R U I === 所以
112
a R R =
根据欧姆定律和串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得,电源电压
1111113
1A (1A 22
())a U I R R R R R =+=⨯+=⨯…①
图2中:根据U
I R
=
可得 1121222
25
b U R I U U R U I ''==='' 即
152
b R R =
图3中:根据串联电路的电阻特点和U
I R
=
可得 ()31211223223
1
I R R U R R U I R R +"+===" 解得
2112
R R =
图4中
222
min
121
111
9W 15422
b U U U P R R R R R R R ====++++…②
由①②两式可得:R 1=16Ω,U =24V ,故A 正确; B .滑动变阻器的最大阻值
155
16Ω40Ω22
b R R =
=⨯= 故B 错误; C .电阻R 2的阻值
2111
16Ω8Ω22
R R =
=⨯= 当开关S 1断开,S 2闭合,则电阻R 1与R 2串联,电路消耗的功率
()2
2
1224V =24W 16Ω+8Ω
U P R R ==+
故C 错误;
D .当开关S 1闭合,S 2断开,电阻R 1与R 3串联,R 3消耗的功率
()22
2
3332
13131
3
)(4U U P I R R R R R R R R ==⨯=+-+
所以,当R 3=R 1时,R 3消耗的功率最大,为
()2
23124V =9W 44?16Ω
U P R ==最大
故D 正确。
故选AD 。
16.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 。
17.如图所示,电源的电压为12V ,且保持不变,R 0为“100Ω0.5A ”的滑动变阻器,
R2=10Ω。
c、d和e、f为两对接线柱,另有一只定值电阻R1和一根导线接在两对接线柱上。
电路1:当闭合S、S1,断开S2,滑动变阻器的滑片P置于最左端a时,滑动变阻器消耗的功率为P1=1W;电路2:当闭合S、S2,断开S1,滑片P置于中点时,滑动变阻器消耗的功率为P2,下列说法正确的是()
A.R1接在cd之间,导线接在ef之间
B.R1的阻值为20Ω
C.电路2中,当滑片P置于中点时,滑动变阻器消耗的功率P2=4W
D.闭合S、S2,断开S1,使R2消耗的功率不小于0.9W,且保持电路安全工作,则滑动变阻器接入电路的阻值范围为14Ω∼30Ω
【来源】2019年四川省成都市成华区中考二模物理试题
【答案】BD
【解析】
【详解】
A.假设导线的位置在ef之间,定值电阻R1的位置在cd之间,当闭合S、S1,断开S2,滑动变阻器的滑片P置于最左端a时,电路为R0最大阻值的简单电路,则滑动变阻器消耗的功率
P0=
2
U
R
=
()2
12V
100Ω
=1.44W≠1W
所以,此种情况不符合题意,故A错误;
BC.假设导线的位置在cd之间,定值电阻R1的位置在ef之间,当闭合S、S1、断开S2,滑动变阻器的滑片P置于最左端a时,R1与R0最大阻值串联,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=I2R可得,电路中的电流
I
'
P
R
1W
100Ω
=0.1A
由欧姆定律可得,电路中的总电阻
R=
U
I
=
12V
0.1A
=120Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R1的阻值
R1=R-R0=120Ω-100Ω=20Ω
当闭合S、S2,断开S1,滑片P置于中点时,R2与 0.5R0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′=
00
0.5
U
R R
+
=
12V
10Ω50Ω
+
=0.2A
滑动变阻器消耗的功率
P 0
=(I ′)2×0.5 R 0=(0.2A )2×0.5×100Ω=2W
所以,此种情况符合题意,且R 1的电阻为20Ω,故B 正确,C 错误;
D .闭合S 、S 2,断开S 1,R 2与R 0串联,因R 2消耗的功率不小于0.9W ,所以,电路中的最小电流
I 小=
22P R =0.9W 10Ω
=0.3A 电路中的总电阻
R ′=
U I 小=12V
0.3A
=40Ω 根据电阻的串联,变阻器接入电路中的最大阻值
R 0大=R ′-R 2=40Ω-10Ω=30Ω
由滑动变阻器的铭牌可知,允许通过的最大电流为0.5A ,此时变阻器接入电路中的电阻最小,电路的总电阻
R ″=
U I 大=12V 0.5A
=24Ω 变阻器接入电路中的最小阻值
R 0小=R ″-R 2=24Ω-10Ω=14Ω
所以,滑动变阻器接入电路的阻值范围为14Ω~30Ω,故D 正确。
故选BD 。
18.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R 为定值电阻,当开关闭合时,标有“6V 6W ”的小灯泡L 恰好正常发光;若保持定值电阻R 不变,将L 换成另一只标有“6V 3W ”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率(不考虑温度对灯丝电阻的影响)( )
A .大于3W
B .等于3W
C .小于3W
D .无法确定
【来源】安徽省无为市2019-2020学年九年级(上)期末质量检测物理试题
【答案】A
【解析】【详解】
由
2
U
P
R
=可得到
2
U
R
P
=,当额定电压相同时,额定功率越小,其电阻越大,所以“6V
3W”的小灯泡电阻比“6V 6W”的小灯泡电阻大,因为串联电路中的总电阻等于各分电阻
之和,所以改接灯泡后,电路的总电阻变大,根据
U
I
R
=可知,电路中的电流变小,电阻
R两端的电压也变小,因为串联电路中的总电压等于各分电压之和,并且电源电压不变,
所以“6V 3W”的小灯泡两端电压是变大的,即大于6V,由
2
U
P
R
=可知,这时灯泡的电
功率是变大的,即大于3W。
故选A。
19.如图所示电路中,电源两端电压为U,且保持不变。
R1、R2和R3为三个定值电阻,已知R1=5Ω。
当只闭合开关S2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S1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,R2=20Ω
B.U=9V,R3=30Ω
C.R2=20Ω,P∶'P=2∶15
D.R3=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S2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S1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 。
20.如图甲所示电路,电源电压不变,R 1 是定值电阻,R 2 是滑动变阻器。
闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中( )
A .定值电阻 R 1 的阻值为 10Ω
B .电源电压为 9V
C .定值电阻 R 1 消耗的电功率变化了 4.05W
D .滑动变阻器消耗的最大功率为 1.8W 【来源】2020年重庆市育才中学中考模拟物理试题 【答案】D 【解析】 【分析】
【详解】
由电路图可知,定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联,电压表测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB .当R 2接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,此时电路为R 1的简单电路,由图象可知,电路中的最大电流I 最大=1.2A ,由I =U R
可得,电源的电压 U =I 最大R 1=1.2A ×R 1 -------①
当R 2接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图象可知,电路中的最小电流I 最小=0.3A ,电压表的最大示数U 2=4.5V ,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压
U =I 最小R 1+U 2=0.3A ×R 1+4.5V-------②
因电源的电压不变,所以
1.2A ×R 1=0.3A ×R 1+4.5V
解得:R 1=5Ω,则电源电压
U =I 大R 1=1.2A ×5Ω=6V
故AB 错误;
C .由P =I 2R 可得定值电阻电功率的最小值
P 1最小=I 最小2R 1=(0.3A )2×5Ω=0.45W
定值电阻电功率的最大值
P 1最大=I 最大2R 1=(1.2A )2×5Ω=7.2W
所以定值电阻电功率的变化量
ΔP 1=P 1最大-P 1最小=7.2W-0.45W=6.75W
故C 错误;
D .由图乙可知,滑动变阻器消耗的功率为
P 2=I 2R =(12U R R +)2⨯R 2=()2225ΩU R ⨯+R 2=()22225ΩU R R +=()2222
5Ω20ΩU R R -+ 当R 2=5Ω时,P 2有最大值
P 2max =220ΩU =()26V 20Ω=1.8W 故D 正确。
故选D 。