中考物理模拟题《欧姆定律的综合计算》专项检测卷(附参考答案)
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中考物理模拟题《欧姆定律的综合计算》专项检测卷
(附参考答案)
学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________
1.如图甲所示是某加湿器内部湿度监测装置的简化电路图。
已知电源电压为12V,定值电阻0R的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V,湿敏电阻R的阻值随湿度R H变化关系如图乙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出)。
求:
(1)当电流表的示数为0.2A时,R接入电路中的阻值;
(2)该检测装置电路能够测量的最大湿度;
(3)若要使该监测装置的最小测量值为10%,有同学建议仅适当减小电源电压即可,请通过计算判断这种方法是否可行。
2.小明设计了如图甲所示的风速仪,电源电压恒定,灯泡的额定电压为5V,灯泡的I U
-关系图像如图乙所示,AB为粗细均匀的电阻丝,总电阻为15Ω,OP为不计电阻的金属细杆(与AB接触良好),闭合开关S,无风时OP自然下垂,此时电流表的示数为0.2A,求:(1)小灯泡的额定功率;
(2)电源电压;
(3)小灯泡的实际功率为0.75W时,电阻丝AB接入电路的电阻。
3.如图是某电器设备的部分电路,电源电压U=6V保持不变,灯泡L标有“6V 3W”字样,已知只闭合S1和S3时,电路消耗的功率为3.6W,滑动变阻器R2最大阻值为20Ω,不计灯丝电阻随温度的变化。
(1)求定值电阻R1的阻值;
(2)开关S1、S2、S3都闭合时,求通过电流表的电流大小;
(3)若电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,只闭合S2,在保证电路安全的情况下,求灯泡L消耗电功率的变化范围。
4.如图所示,甲为电路的连接情况,R1=20Ω,R2为滑动变阻器,乙为R3的I﹣U图像,电源电压保持不变。
当S1闭合,S2断开时,若滑片P在a端,则电流表示数为0.6A;若滑片P在b端,则电压表示数为8V。
求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值;
(3)当S1、S2均闭合,且滑片P在a端时,求电流表的示数。
5.如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变。
滑动变阻器R2标有“2A 20Ω”的字样,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器滑片P在最右端时,闭合开关S,电流表示数为0.2A。
求:
(1)此时滑动变阻器两端的电压;
(2)定值电阻R1的阻值:
(3)在电路安全工作的情况下,滑动变阻器接入电路的最小值。
6.如图所示,电源电压恒定,R1为定值电阻,灯泡L电阻为10Ω且保持不变,正常工作时的电压为6V,将R2的滑片P至于b端,先闭合S、S2,电流表示数I=0.12A;再将R2的滑片P至于a端,L正常发光。
(1)求电源电压U;
(2)最后闭合S1,电流表示数变为I'=0.9A,求R1的阻值;
(3)求滑片P在b时R2的阻值。
7.如图所示,电源的电压恒定,R1、R2为定值电阻,R2的阻值为60Ω。
只闭合开关S0时,电流表的示数为0.2A,再闭合开关S0时,电流表的示数为0.6A。
求:
(1)电源的电压;
(2)电阻R1的阻值;
(3)S1、S0都闭合时,电路总电阻多大?
8.如图所示,电源电压恒定为6V,R1为6Ω,R2为12Ω。
求:
(1)当S1闭合、S2断开时,电流表的示数。
(2)当S1、S2都断开时,电流表的示数是0.2A,R3的阻值。
(3)当S1、S2都闭合时,电流表的示数。
9.如图电路,电源电压恒为4V,L1、L2、L3为规格相同的灯泡.a和b可接入电压表或电流表.当a为电流表、b为电压表时,开关S断开,电流表示数为0.4A;开关S闭合,电流表示数变为
0.6A.求:
(1)开关S闭合后L2的电流?
(2)开关S闭合后L3两端的电压?
(3)若a和b都为电流表,闭合开关S,干路的电流?
10.“道路千万条,安全第一条;行车不规范,亲人两行泪.”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规.甲图是酒精测试仪工作电路原理图,电源电压U=6V;R1为气敏电阻,它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化,如乙图所示.气体中酒精含量大于0且小于
80mg/100mL为酒驾,达到或者超过80mg/100mL为醉驾.使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器R2的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表示数为U1=5V,调零后R2的滑片位置保持不变.
(1)当电压表示数为U1=5V时,求通过R1的电流多大?
(2)当电压表示数为U1=5V时,求R2接入电路中的阻值多少?
(3)某次检测中,电流表示数I1′=0.2A,请通过计算,判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾?11.如图所示电路中,电源电压为10伏,滑动变阻器R2上标有“100欧2安”,闭合电键S时,电压表的示数为1伏,电流表示数为0.1安.求:
(1)R1的阻值.
(2)R1消耗的电功率.
(3)请用定值电阻R3替换电阻R1,并选择合适的电表量程.要求在不更换电表量程的情况下,移动变阻器的滑片P,使两个电表的示数能同时达到各自的最大值,且电路能正常工作.求此时的R3的阻值和滑动变阻器R2的阻值.
12.如图(a)所示,电源电压U=4V,电阻R1=10Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移中点时,电路中电流表A的示数如图(b)所示.求:
(1)电流表A1的示数.
(2)滑动变阻器的最大阻值.
(3)当滑动变阻器的滑片P移到最左端时,电路中电流表A的示数.
13.如图所示电路,电源电压为5 V 不变,定值电阻R0阻值为5 Ω,滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”字样,灯L 标有“3 V 1.2 W”,电压表量程为0~3 V.(不考虑灯丝电阻的变化,且保证各元件均安全)求
(1)当S1闭合、S2接b,灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
(2)保持滑动变阻器滑片位置不动,当S1闭合、S2接a时,R0的电功率是多少?(3)当S1闭合、S2接a时,R0的最小电功率是多少?
14.如图所示的电路中,电源电压恒为6V,电阻R1的阻值为8Ω,滑动变阻器R2上标有“20Ω、3A”的字样,小灯泡L上标有“6V、9W'’的字样,电流表的量程为0-3A.求:
(1)小灯泡正常工作时的电流?
(2)当开关S1、S2、S都闭合时,电流表的示数为2A,求整个电路10s电流所做的电功?(3)滑动变阻器的滑片P位置不变,当开关S1、S2都断开,只让S闭合,求R1的功率?15.如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯L标有“12V 12W”字样,R2=12欧,当开关S1、S2、S3都闭合时,电流表示数为1.4A,这时灯L正常发光,求:(若不计温度对灯丝电阻的影响)
(1)电源电压及灯丝的电阻
(2)电阻R1的阻值
(3)当开关S3闭合,S1、S2都断开时,问灯L实际消耗的电功率是多少?
16.如图甲所示的电路中,电源电压不变,L是标有“6V 3W的电灯,当S1和S3闭合、S2断开时,灯L正常发光,电流表的示数如图乙所示.求:
(1)电源电压.
(2)定值电阻R的值
(3)S1和S3断开、S2闭合时,灯L的实际功率.(不考虑温度对电阻的影响)
17.如图所示电路,电源电压恒为8V,小灯泡标有“6V 3W”字样.若不考虑温度对灯泡电阻的影响,闭合开关S,求:
(1)小灯泡的额定电流;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值.
(3)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为3V时,小灯泡的实际功率.
18.如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=30Ω,R2=10Ω.当闭合开关S1、S,断开S2时,电流表的示数为0.4A.
(1) 求电源电压;
(2) 当闭合开关 S 2、S ,断开 S 1 时,求电流表的示数;
(3) 当闭合开关 S 1、S 2、S 时,通电 100s ,求整个电路消耗的电能.
参考答案:
1.(1)30Ω;(2)80%;(3)见解析
【详解】解:(1)由图甲可知, R 与R 0串联, 电压表测R 的电压;当I =0.2A 时, 由U I R =得此时电路总电阻 12V 60Ω0.2A U R I =
==总 湿敏电阻阻值
060Ω30Ω30ΩR R R =-=-=总
(2)由图乙可知,湿度越大,湿敏电阻的阻值越大,此时电路的电流变小,电压表的示数变大。
当电压表示数达到最大值U max =9V 时,对应的湿度最大。
此时R 0的电压
U 0=U -U max =12V -9V=3V
通过R 的电流
'0003V 0.1A 30Ω
U I I R ==== R 的阻值 max 9V 90Ω120Ω0.1A
U R I =<''== 根据图乙,该检测装置能够测量的最大湿度为80%。
(3) 由图乙, 当R H 为10%时, R 的阻值 R min =20Ω,电路允许通过的最大电流
I max =200mA=0.2A
电路总电阻
'min 020Ω30Ω50ΩR R R =+=+=总
湿敏电阻R 两端的最大电压
'R max min 0.2A 20Ω4V 9V U I R ==⨯=<
电源电压最大为
'max 0.2A 50Ω10V 12V U I R ==⨯=<'总
则仅把电源电压减小的方法可行。
答: (1)当电流表的示数为0.2A 时,R 接入电路中的阻值为30Ω;
(2)该检测装置电路能够测量的最大湿度为80%;
(3)仅把电源电压减小的方法可行。
2.(1)1.5W ;(2)5V ;(3)8Ω
【详解】解:(1)由图乙可知,当小灯泡的电压为5V 时电流为0.3A ,则小灯泡的额定功率为
5V 0.3A 1.5W P U I ==⨯=额额额
(2)闭合开关S ,无风时OP 自然下垂,此时小灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器接入阻值最大,此时电流表的示数为0.2A ,由乙图可知,小灯泡两端电压为2V ,滑动变阻器两端电压为
R 0.2A 153V U IR ==⨯Ω=
电源电压为
L R 2V 3V 5V U U U =+=+=
(3)由乙图可知,当小灯泡的实际功率为0.75W 时,小灯泡两端电压为3V ,电流为0.25A ,此时滑动变阻器两端电压为
'L 5V 3V 2V U U U =-=-=滑
电阻丝AB 接入电路的电阻为
'2V 80.25A
U R I ===Ω滑滑 答:(1)小灯泡的额定功率为1.5W ;
(2)电源电压为5V ;
(3)电阻丝AB 接入电路的电阻为8Ω。
3.(1)10Ω;(2)1.1A ;(3)0.75W~3W
【详解】解:(1)由电路图可知,只闭合S 1和S 3时,电路为只有R 0的简单电路,电路消耗
的功率为3.6W ,由2
U P R
=可知,定值电阻R 1的阻值 ()2
216V 103.6W
U R P ===Ω (2)开关S 1、S 2、S 3都闭合时,R 1与L 并联,电流表测干路电路,并联电路中各支路电流相等,则灯泡正常发光,通过灯泡的电流
L L 3W 0.5A 6V P I U === 通过R 1的电流
116V 0.6A 10U I R ===Ω
通过电流表的电流大小
1L 0.6A+0.5A 1.1A I I I =+==
(3)由电路图可知,只闭合S 2,L 与R 2串联,电流表测电路中电流,电压表测R 2两端电压。
由(2)知,灯泡的额定电流为0.5A ,因串联电路中电流处处相等,则电路中最大电流为0.5A ,灯泡消耗的电功率最大为额定功率,即L 3W P =大,当电压表的示数最大,即为3V 时,由串联分压原理可知,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中电流最小,由串联电路电压特点可知,此时灯泡两端电压最小,为
L 6V 3V 3V U =-=小
灯泡的电阻
()2
2L L L 6V 123W U R P ===Ω 灯泡消耗的电功率最小为
()L 2
2L L 3V 0.75W 12U P R ===Ω小小 则灯泡L 消耗电功率的变化范围为0.75W ~3W 。
答:(1)定值电阻R 1的阻值为10Ω;
(2)开关S 1、S 2、S 3都闭合时,通过电流表的电流大小为1.1A ;
(3)灯泡L 消耗电功率的变化范围为0.75W~3W 。
4.(1)12V ;(2)40Ω;(3)1.2A
【详解】解:(1)当S 1闭合、S 2断开,滑片P 在a 端,电路为R 2的简单电路,电流表测电路中的电流,由欧姆定律知道,电源电压为
U=I a R 1=0.6A×20Ω=12V
(2)当S 1闭合、S 2断开,滑片P 在b 端时,R 2和R 2的最大阻值串联,电压表测量R 2的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R 1两端的电压
U 1=U ﹣U 2=12V ﹣8V=4V
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
11b 14V =0.2A 20Ω
b b U I I R === 解得,R 2的最大阻值
2
28V =40Ω0.2A
b b b U R I == (3)由图乙知道,通过R 3的电流与它两端的电压成正比,则R 3为定值电阻,且当R 3两端
的电压U 3=6V 时,通过的电流I 3=0.3A ,根据欧姆定律可得R 3的阻值
3336V =20Ω0.3A
U R I == 当S 1、S 2均闭合,且滑片P 在a 端时,R 1与R 3并联,电流表测干路电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据欧姆定律可得电流表示数
1312V 12V +=1.2A 20Ω20Ω
U U I R R =+= 答:(1)电压电压为12V ;
(2)滑动变阻器R 2的最大阻值为40Ω;
(3)当S 1、S 2均闭合,且滑片P 在a 端时,电流表的示数是1.2A 。
5.(1)4V ;(2)10Ω;(3)10Ω
【详解】解:由电路图可知,电阻R 1与滑动变阻器R 2串联,电压表测R 1两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)因为串联电路中各处的电流相等,所以,此时通过R 2的电流为0.2A ,根据欧姆定律可得,滑动变阻器两端的电压
U 2=IR 2=0.2A×20Ω=4V
(2)因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,定值电阻R 1两端的电压
U 1=U -U 2=6V -4V=2V
定值电阻R 1的阻值
112V ===10Ω0.2A
U R I (3)当电压表的示数最大时,U 1′=3V ,电路中的电流
113V =
==0.3A 10ΩU I R '' 此时滑动变阻器和电流表都安全,滑动变阻器两端的电压为
216V-3V=3V U U U =-=''
滑动变阻器接入电路的最小值
223V ===10Ω0.3A
U R I ''最小 答:(1)此时滑动变阻器两端的电压4V 。
(2)定值电阻R 1的阻值为10Ω。
(3)在电路安全工作的情况下,滑动变阻器接入电路的最小值为10Ω。
6.(1)6V ;(2)20Ω;(3)40Ω
【详解】解:(1)灯泡的额定电流
I L 额=L L 6V =10Ω
U R 额
=0.6A 当S 、S 2闭合,将R 2的滑片P 移至a 端时,电路为灯泡L 的简单电路,此时电源电压与灯泡L 两端的电压相等,因为此时灯泡正常发光,所以电源电压
U =U L 额=6V
(2)当S 、S 1、S 2闭合,R 2的滑片P 移至a 端时,电阻R 1与灯泡L 并联,电流表测量干路中的电流,根据并联电路的特点,此时灯泡L 不受影响,仍然正常发光,通过灯泡L 的电流
I L =I L 额=0.6A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以此时R 1中的电流
I 1=I '-I L =0.9A -0.6A=0.3A
定值电阻R 1的阻值
116V ==20Ω0.3A
U R I = (3)当S 、S 2闭合,将R 2的滑片P 移至b 端时,滑动变阻器的最大阻值与灯泡L 串联,此时电路的总电阻
6V =50Ω0.12A
U R I ==总 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 2=R 总-R L =50Ω-10Ω=40Ω
答:(1)电源电压是6V ;
(2)R 1的阻值是20Ω;
(3)滑片P 在b 时R 2的阻值是40Ω。
7.(1)12V ;(2)30Ω;(3)20Ω
【详解】解:(1)只闭合开关S 0时,电路为R 2的简单电路,电流表测电路中的电流,由U I R
=可得,电源的电压为
220.2A 60Ω=12V U I R ==⨯ (2)闭合S 1、S 0时,R 1、R 2并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过2R 的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R 1的电流为
120.6A-0.2A=0.4A I I I =-= 因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,根据U I R
=可得电阻R 1的阻值为 1112V =30Ω0.4A
U R I == (3)S 1、S 0都闭合时,根据U I R
=可得电路总电阻为 12V =20Ω0.6A
U R I =
= 答:(1)电源的电压为12V ;
(2)电阻R 1的阻值为30Ω; (3)S 1、S 0都闭合时,电路总电阻为20Ω。
8.(1)1A ;(2)12Ω;(3)2A
【详解】解:(1)当S 1闭合、S 2断开时,电路为R 1的简单电路,电流表测电路中的电流,则电流表的示数
116V ==1A 6Ω
U I R = (2)当开关S 1、S 2断开时,三个电阻串联,电流表测电路中的电流,电路中的总电阻
6V =30Ω0.2A
U R I == 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R 3的阻值
R 3=R -R 1-R 2=30Ω-6Ω-12Ω=12Ω
(3)当S 1、S 2都闭合时,三个电阻并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,各支路的电流分别为
I 1=1A
226V =0.5A 12Ω
U I R == 336V =0.5A 12ΩU I R =
= 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,此时电流表的示数
I ′=I 1+I 2+I 3=1A+0.5A+0.5A=2A
答:(1)当S 1闭合,S 2断开时,电流表的示数为1A ;
(2)R 3的阻值为12Ω;
(3)当S 1、S 2都闭合时,电流表的示数为2A 。
9.(1)0.2A ;(2)2V ;(3)0.8A
【详解】(1)从图中可以看到,当a 为电流表、b 为电压表时,开关S 断开,只有灯泡L 1接入电路,电流表的读数大小就是通过灯泡L 1的电流,根据欧姆定律可得灯泡L 1的电阻大小为
11L L 4V 10Ω0.4A
U R I ===电 当开关S 闭合后,灯L 2和L 3串联接在一起,然后和灯L 1并联接在一起,流过灯L 1的电流大小不变,还是0.4A ,根据并联电路电流规律可知,流过灯L 2电流为
21L L 0.6A 0.4A 0.2A I I I =-=-=总
(2)因为L 2、L 3为规格相同的灯泡,即它们的电阻大小相同,开关S 闭合后,L 2和L 3两端的电压为4V ,根据串联电路电压规律可知,L 3两端的电压为
3L 114V 2V 22
U U ==⨯=电 (3)若a 和b 都为电流表,闭合开关S 后,L 3被短路,L 1和L 2并联接入电路,干路的电流为
12'L L 4V 4V 0.8A 10Ω10Ω
U U I R R =+=+=电电总 答:(1)开关S 闭合后L 2的电流0.2A ;
(2)开关S 闭合后L 3两端的电压2V ;
(3)若a 和b 都为电流表,闭合开关S ,干路的电流为0.8A .
10.(1)0.1A(2)10Ω(3)酒驾.
【详解】(1)由电路图可知,气敏电阻R 1与变阻器R 2串联,电压表测R 1两端的电压,电流表测电路中的电流;
由图象可知,气体中酒精含量为0mg/100mL 时,气敏电阻的阻值R 1=50Ω,此时电压表的示数为5V ,由于串联电路中各处的电流相等,则根据欧姆定律可得,电流表的示数:
I =11U R =5V 50Ω
=0.1A ;
(2)此时R 2两端的电压:
U 2=U−U 1=6V−5V=1V
根据串联电路的分压规律可得:12U U =
12
R R 即:
5V 1V =250ΩR 解得R 2接入电路中的阻值:R 2=10Ω;
(3)某次检测中,电流表示数I ′1=0.2A ,根据欧姆定律可得,此时电路的总电阻: R 总='1U I =6V 0.2A
=30Ω 由电阻的串联可得,此时气敏电阻R 1的阻值:
R ′1=R 总−R 2=30Ω−10Ω=20Ω
由图象可知,R ′1=20Ω时,气体中酒精含量大于0mg/100mL 且小于80mg/100mL ,则此驾驶员属于酒驾.
答:(1)R 1的电流为0.1A ;
(2)R 2接入电路的阻值为 10Ω;
(3)此驾驶员为酒驾.
11.(1) 10Ω (2) 0.1W (3) 5Ω, 11.7Ω
【详解】(1)从图可知,电压表测电阻R 1两端的电压U 1=1V ,电流表测量的是电路中的电流I 1=I =0.1A
由欧姆定律可得:
R 1=11U I =1V 0.1A
=10Ω; (2)由功率公式可求得R 1消耗的电功率:
P 1=U 1I 1=1V×0.1A=0.1W
(3)电压表的示数为1伏,电流表示数为0.1安
∵
1V<3V
0.1A<0.6A
从而可知,电压表的量程为0−3V ,电流表的量程为0−0.6A
∵此时,电压表的示数为U 3=3V ,电流表的示数为:
I =I 3=0.6A
所以
R 3=33U I =3V 0.6A
=5Ω 此时电路中的总电阻为:
R =U I =10V 0.6A
≈16.7Ω 滑动变阻器的阻值为:
R 滑=R−R 3=16.7Ω−5Ω=11.7Ω.
答:(1) R 1的阻值为10Ω;
(2) R 1消耗的电功率0.1W ;
(3)R 3的阻值为5Ω,滑动变阻器的阻值为11.7Ω.
12.(1)0.4A ;(2)5Ω;(3)1.2A .
【详解】(1)R 1、R 2并联,电流表A 1测R 1电流I 1,并联电路中总电压与各支路电压相等,可得:U 1=U 2=U =4V
电流表A 1的示数为:
1114V =0.4A 10Ω
U I R ==; (2)由图可知,电流表A 测干路上的总电流I 总,其示数大于电流表A 1的示数,即I 总>0.4A .结合可知图(b )中电流表使用的是0~3A 量程,由图可读出其示数为I 总=2A 则
I 2=I 总﹣I 1=2A ﹣0.4A =1.6A
此时变阻器接入电路的阻值:
224V =2.5Ω1.6A
U R I ==中 则滑动变阻器的最大阻值:
R 滑=2R 中=5Ω;
(3)当滑动变阻器的滑片P 移到最左端时,变阻器全部接入电路且与R 1并联,此时电路总电阻:
111111=+10Ω5Ω
R R R =+滑并 即10Ω3
R =并 则干路上的电流即电流表A 的示数:
4V =1.2A 10Ω3
U I R '==并. 答:(1)电流表A 1的示数为0.4A ;
(2)滑动变阻器的最大阻值为5Ω;
(3)当滑动变阻器的滑片P 移到最左端时,电路中电流表A 的示数为1.2A . 13.(1)5Ω(2)1.25W (3)0.8W .
【详解】(1).当 S 1 闭合、S 2 接 b ,灯泡和R 串联
灯泡正常发光,此时电路中的电流I =P U =1.2W 3V =0.4A 滑动变阻器接两端的电压:U 滑=5V -3V=2V
滑动变阻器接入电路的阻值是:
R 滑=U I
滑=2V 0.4A =5Ω;
(2).保持滑动变阻器滑片位置不动,当S1闭合、S2接a时,R0与R串联因为R0 =R,所以它们平分电压,U R0=U R=2.5V
R0的电功率是P R0=
2
R
U
R
=
()2
2.5V
5Ω
=1.25W;
(3)当S1闭合、S2接a时,R0与R串联
当电压表的示数最大为3V时,R0的电功率最小
R0的最小电功率P最小=()2
5V3V
0.8W
5Ω
-
=.
14.(1)1.5A;(2)120J;(3)0.72W.【详解】(1).小灯泡正常工作时的电流
I L=
9W
=
6V
P
U
额
额
=1.5A;
(2).当开关S1、S2、S都闭合时,L与R2并联,电流表测干路电路,整个电路10s电流所做的电功
W=UIt=6V×2A×10s=120J;
(3).因并联电路中各支路两端的电压相等,且额定电压下灯泡正常发光,通过灯泡的电流:I L=1.5A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流:
I2=I-I L=2A-1.5A=0.5A
接入R2电阻
R2=
2
6V 0.5A
U
I
==12Ω
当开关S1、S2都断开,S闭合时,R1与R2串联,此时电路中的电流
I串=
12
6V
8Ω+12Ω
U R R =
+
=0.3A R1的功率
P1= I串2R1=(0.3A)2×8Ω=0.72W.
答:(1).小灯泡正常工作时的电流为1.5A;
(2).整个电路10s电流所做的电功为120J;
(3).R1的功率为0.72W.
15.(1)12V;12Ω;(2)30Ω;(3)3W
【详解】(1).由灯泡铭牌可知,灯泡额定电压是12V,额定功率是12W;当开关S1、S2、S3都闭合,等效电路图如下图所示:
此时灯L正常发光,灯两端电压等于额定电压
电源电压
U=U L=12V;
灯泡电阻
R L=
()2
2
L
L
12V
=
12W
U
P
=12Ω;
(2).通过灯泡的电流
I L=L
L
12W =
12V
P
U
=1A
通过电阻R1的电流
I1=I-I L=1.4A-1A=0.4A
R1=
112V 0.4A
U I ==30Ω;
(3).当开关S3闭合,S1、S2都断开时,等效电路图如下图所示:此时电路电流
I'=
L2
12V 12Ω+12Ω
U R R =
+
=0.5A
灯L实际消耗的功率
P L=I'2R L=(0.5A)2×12Ω=3W.
答:(1).灯L电阻和电源电压为12Ω和12V;
(2).电阻R1的阻值是30Ω;
(3).灯L实际消耗的功率是3W.
16.(1)6V;(2)12Ω;(3)0.75W
【详解】(1).由电路图知道,当S1和S3闭合、S2断开时,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流,由于并联电路中各支路两端的电压相等,且灯L正常发光,所以,电源电压是:U=U L=6V;
(2).当S1和S3闭合、S2断开时,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流,由P=UI
知道,通过灯泡的电流是:
3W
6V
L
L
L
P
I
U
===0.5A;
由图乙知道,电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,所以,干路电流是:I=1A 因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过定值电阻R的电流是:IR=I﹣I L=1A﹣0.5A=0.5A
因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由
U
I
R
=知道,定值电阻R
的值是:
6V 0.5A
R U R I == =12Ω; (3).故灯泡的电阻是:6V 0.5A
L L L U R I ===12Ω 当S 1和S 3断开、S 2闭合时,灯泡L 与定值电阻R 串联,由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流是:6V 0.25A 12Ω12Ω
L U I R R '===++ 故灯L 的实际功率是:P L ′=(I ′)2R L =(0.25A )2×12Ω=0.75W .
17.(1)0.5A (2)4Ω(3)0.75W
【详解】(1).小灯泡标有“6V 3W”字样,说明灯泡的额定电压是6V ,额定功率是3W ,由P=UI 知道,灯泡的额定电流是:
3W 0.5A 6V
L P I U ===, 由欧姆定律,灯泡的电阻是:
6V 12Ω0.5A
L U R I === ; (2).根据题意知道,灯泡正常工作时电路中的电流是:
I =I L =0.5A
由串联电路的分压特点知道,此时滑动变阻器两端的电压是:
U 滑=U 总-U =8V -6V=2V
此时滑动变阻器R 接入电路的阻值是:
2V =4Ω0.5A
U R I ===滑滑 ; (3).当电压表示数为3V 时,即灯泡两端的实际电压是3V ,此时灯泡的实际功率是: ()()223V =0.75W 12L L U P R ==Ω实 .
18.(1)12V ;(2)1.2A ;(3)1920J .
【详解】(1)当闭合开关S 1、S ,断开S 2时,电路为R1的简单电路,电流表测通过的电流,由U I R
=可得,电源电压:11U I R ==0.4A×30Ω=12V ; (2)当闭合开关S 2、S ,断开S 1时,电路为R2的简单电路,电流表测通过的电流,则电流表的示数:2212V 1.2A 10Ω
U I R ===; (3)当闭合开关S 1、S 2、S 时,R1与R2并联,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R1、R2的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流:12I I I =+=0.4A+1.2A=1.6A ,通电100s 整个电路消耗的电能:W UIt
==12V×1.6A×100s=1920J .。