
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2021-2022学年人教版物理九年级上学期期末复习专题汇编——选择压轴题
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这是一份2021-2022学年人教版物理九年级上学期期末复习专题汇编——选择压轴题,共36页。
九上期末复习专题汇编——电学选择压轴题
一.选择题(共16小题)
1.小阳同学在研究性学习活动中,通过查阅资料,查到了一种由半导体材料做成的热敏电阻阻值随温度变化的曲线,如图甲所示。他设计了如图乙所示的温度自动控制装置,其中R为热敏电阻,已知电磁继电器的线圈电阻R0为50Ω,左侧控制电路的电源电压为6V。当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸下,右侧工作电路就断开。下列说法中正确的是( )
A.当控制电路工作时,电磁铁的上端是N极
B.当温度为10℃时,通过控制电路中的电流为12mA
C.该装置可将温度控制在50℃以下
D.用超导体制作电热丝可大大提高它的发热功率
2.如图甲所示的电路中,电源电压恒为6V,R1为定值电阻。在变阻器滑片P从最右端滑到最左端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙中ab线段所示。则( )
A.R1的阻值是20Ω,R2的最大阻值是10Ω
B.R1的阻值是20Ω,R2的最大阻值是20Ω
C.R1的阻值是10Ω,R2的最大阻值是10Ω
D.R1的阻值是10Ω,R2的最大阻值是20Ω
3.标有“6V1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,则下列说法中正确的是( )
A.串联后,三只小灯泡都可以正常发光
B.串联后,每只小灯泡的电阻为 24Ω
C.串联后,每只小灯泡的实际功率为 0.8W
D.串联后,每只小灯泡的实际功率为 0.96W
4.图所示中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I﹣U图象,小灯泡和电阻并联后接在电源电压为8V的电路中,下列说法正确的是( )
A.电路中干路电流为1.0A B.灯泡的电功率为8W
C.电阻的阻值为20Ω D.电阻的电功率为4W
5.图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变,滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样,小灯泡L标有“2V 1W”字样。当开关S闭合,在不损坏电路各元件的前提下(不考虑温度对灯泡电阻的影响),滑动变阻器的滑片P移动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变小
B.滑动变阻器R的阻值变化范围为0Ω~20Ω
C.电流表的示数变化范围为0.25A~0.5A
D.电压表的示数变化范围为1V~6V
6.如图所示,是小雨同学根据测量数据绘制的通过小灯泡电流I随它两端电压U变化的关系图象。根据图象信息可知下列说法中正确的是( )
A.小灯泡的电阻随电压的增大而减小
B.小灯泡两端电压为1V时,小灯泡消耗的实际功率为3W
C.若将两个同样规格的小灯泡并联在2V的电源两端,电源电压保持不变,电路中总电流为0.45A
D.若将两个同样规格的小灯泡串联在2V的电源两端,电源电压保持不变,两只灯泡消耗的总功率为0.6W
7.如图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合S1时,电流表的示数为0.5A。电源两端电压保持不变,下列说法中正确的是( )
A.只闭合S1时,小灯泡L的电阻为2Ω
B.只闭合S1时,小灯泡L的功率为8W
C.再闭合S2后,电路总功率的增加量为2.8W
D.再闭合S2后,1min 内电阻R产生的热量为48J
8.现利用图甲所示电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流,描绘出图乙所示的图像。则下列判断正确的是( )
A.实验中电压表示数保持2V不变
B.当R的阻值是10Ω时,通过R的电流为0.2A
C.滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围为0~25Ω
D.将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向右移
9.如图所示电路,电源两端电压不变,R1、R2和R3为三个定值电阻。R1的阻值为10Ω。当开关S1闭合、开关S接1时,电流表的示数为0.9A。当开关S1闭合、开关S接2时,电流表的示数为0.6A,电阻R1两端的电压为U1。当开关S1断开、开关S接2时,电流表的示数为0.15A,电阻R1两端的电压为U1′。下列判断正确的是( )
A.U1:U1′=4:3 B.R2的阻值为5Ω
C.R3的阻值为30Ω D.电源两端电压为9V
10.张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理做出了图所示的图象,根据图象,下列说法中正确的是( )
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.在导体乙的两端加1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A
C.将导体甲、乙并联接到电压为3V的电源上时,电路中的总电流为0.6A
D.将导体甲、乙串联接到电压为3V的电源上时,电路中的总电流为0.3A
11.煤气炉一旦因故熄火而又没有被及时发现,将是十分危险的。某科技小组同学设计了煤气炉熄火报警装置,他们将光敏电阻R、阻值为9Ω的定值电阻R0和电流表串联接在电压为9V的电源上,电压表并联接在定值电阻R0两端,电路如图甲所示。该装置可以对煤气炉进行监视和报警。使用时,光敏电阻对准火焰,报警器不报警;火焰熄灭时报警器报警。光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变。“光强”是表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大。光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd)。光敏电阻的阻值R与光强E的变化关系图象如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.由图象可得出光敏电阻阻值随光强的增大而增大
B.光强增大,电压表示数减小
C.若火焰熄灭,则电流表示数为1A
D.若光强由1cd增加到3cd,此电路的总电功率由3W增加到5.4W
12.如图甲,两只小灯泡L1和L2并联在电压恒为1.5V的电源两端,它们的电流随电压变化的曲线如图乙所示。闭合开关S,电路稳定工作时,下列选项中正确的是( )
A.通过小灯泡L1的电流为0.2A
B.小灯泡L2灯丝电阻值为10Ω
C.电路的总电阻约为3.3Ω
D.电路消耗的总功率为0.5W
13.图中所示电路,电源电压不变,R1、R2和R3均为定值电阻,R2=2R3。先闭合开关S、S1,断开开关S2,此时电压表的示数为6V,R1消耗的电功率为1.8W;然后闭合开关S、S2,断开开关S1,发现电压表的示数变化了2V。下列说法正确的是( )
A.R1的阻值为10Ω
B.R2的阻值为20Ω
C.电源电压为10V
D.闭合开关S、S2,断开开关S1时,R3消耗的电功率为3.2W
14.某同学连接了如图所示的电路,已知每节干电池的电压为1.5V,小灯泡L的额定电压为2.5V。该同学进行多次测量,得到的数据如下表所示。依据已知和表格中的数据,下列说法正确的是( )
U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
0.28
A.当小灯泡两端电压为0.9V时,小灯泡的电阻为20Ω
B.当小灯泡两端电压从0.9V变为1.3V过程中,小灯泡电阻阻值不变
C.小灯泡正常发光时,通过它的电流为0.3A
D.小灯泡的额定功率为0.7W
15.如图所示,把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器R连接在总电压恒为18V的电路中,灯丝电阻不随温度变化。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片P,则下列说法中正确的是( )
A.向右移动滑片P,电流表和电压表示数均变小
B.向右移动滑片P,小灯泡变暗,电路的总功率变大
C.滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围为18Ω~60Ω
D.小灯泡电功率的变化范围是0.75W~3W
16.小文同学在探究“电流与电压关系”实验中,分别测量了定值电阻R和小灯泡L在不同电压下的电流值,并根据数据绘制了I﹣U图像,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.①是小灯泡的I﹣U图像,②是定值电阻的I﹣U图像
B.当通过定值电阻R的电流为0.2A时,它消耗的电功率为0.4W
C.把定值电阻R和小灯泡L串联后接在电源电压恒为9V的电路中,电路中的电流是0.4A
D.当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为4V电路中,电路中总电流为1A
二.多选题(共14小题)
17.如图所示,甲中小灯泡的额定电压为6V。R2的滑片P2移至最左端,闭合开关S,先将R1的滑片P1由最右端移至最左端,这一过程中电流表与电压表示数的变化图象如图乙所示,然后保持滑片P1位置不动,将滑片P2向右移动,直至小灯泡正常发光,这一过程中电压表示数与R2连入阻值的关系图象如图丙所示。下列判断正确的是( )
A.电源电压是12V
B.R1的阻值为30Ω
C.图丙中a点对应的阻值为2Ω
D.小灯泡的额定功率是3W
18.在图中,图象A、B反映的是小灯泡L和定值电阻R通过它们的电流与其两端电压的关系,其中小灯泡的额定电压是2.5V。由此图象可知( )
A.图象A是定值电阻R的I﹣U图象
B.小灯泡的额定功率是0.75W
C.将小灯泡L和电阻R串联接在电源两端,小灯泡L正常发光时,电源电压是5.5V
D.将小灯泡L和电阻R串联在电路中,小灯泡正常工作1min,电阻R产生热量54J
19.某同学连接了如图所示电路,其中电源电压恒为12V,RA是滑动变阻器,RB是电阻箱。按照如下步骤测量额定电流为0.5A的小灯泡的额定功率:
①闭合S、S1,断开S2,移动滑动变阻器RA的滑片使电流表的示数I=0.5A;
②断开S1,闭合S、S2,保持滑动变阻器RA的滑片位置不变,调节电阻箱阻值,使电流表的示数仍为0.5A,记录RB的阻值RB=12Ω。
下列有关该实验的说法正确的是( )
A.小灯泡正常发光时的电阻值为12Ω
B.小灯泡的额定功率为6W
C.小灯泡的额定功率为3W
D.第①步中小灯泡正常发光时,滑动变阻器RA接入阻值为10Ω
20.如图所示是小宁同学测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端电压为U不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当开关S1、S2闭合,开关S3断开时,电压表示数为U1;当开关S1、S3闭合,开关S2断开时,电压表示数为U2。则下列四个表达式中正确的是( )
A.U1=U2 B.U2=U
C.Rx=R0 D.Rx=R0
21.如图所示,灯L1上标有“6V 3.6W”,L2灯上的标识中部分文字模糊,只能看清“6V”。只闭合开关S3时,灯L1的功率为1.6W;只闭合开关S1和S2时,灯L1和L2都正常发光。不考虑灯丝随电阻随温度的变化,下列说法中正确的是( )
A.只闭合S3时,L1和L2两灯串联
B.L1和L2两灯的灯丝阻值之比是2:1
C.只闭合S3时与只闭合S1和S2时,电路消耗的总功率之比是2:9
D.只闭合S3时与只闭合S1和S2时,通过L1灯的电流之比是4:9
22.如图是甲、乙两只灯泡的电流随其两端电压变化的图像,若两只灯泡的额定电压均为6V,下列说法中正确的是( )
A.甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率
B.两灯并联接在6V的电路中,干路电流为1.5A
C.两灯串联接在电路中,甲灯比乙灯亮
D.两灯串联时,为了保障电路安全,它们两端的最大电压不能超过8V
23.如图甲所示,电源两端的电压不变,R1为定值电阻,闭合开关S,记录了滑动变阻器的滑片P在不同位置时电流表和电压表的示数,然后作出U﹣I图象,如图乙所示。其中滑片P置于最右端时,电路中的电流为0.2A。关于这个实验,下列说法中正确的是( )
A.当电压表示数为3V时,通过滑动变阻器的电流是0.3A
B.当电压表示数是2V时,滑动变阻器的电功率为0.8 W
C.定值电阻R1的阻值为10Ω
D.电源电压为4V
24.如图甲所示,某同学把额定电压为2.5V的小灯泡L和滑动变阻器串联接入恒定电压为3V的电源上,通过L的电流I与L两端电压U的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.当电压表示数为2.5V时,小灯泡L正常发光
B.当小灯泡L两端电压为1.1V时,小灯泡L的电阻为2Ω
C.由图乙可知,当小灯泡L两端电压增大时,小灯泡L的电阻阻值保持不变
D.当电路中电流为0.32A时,滑动变阻器消耗的电功率为0.224W
25.如图甲所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,闭合开关S,滑片P从A端移动到B端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示,下列判断中正确的是( )
A.R1两端电压的最小值为1V
B.电路总功率最大时,电路中的电流为0.1A
C.R2的最大阻值为60Ω
D.电路总功率最小时,R2的电功率为0.5W
26.如图甲所示的电路,电源两端电压保持不变,电阻R1是滑动变阻器,R2是定值电阻。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,根据电流表和电压表的示数,绘制的图像如图乙所示。下列判断错误的是( )
A.电源两端电压为5V
B.定值电阻R2的阻值为20Ω
C.电路消耗的最大电功率为3.6W
D.滑动变阻器R1接入电路的最大阻值为50Ω
27.科技小组同学测得通过某一小灯泡的电流I和其两端电压U的数值,并绘制成如图所示的图象,下列说法中正确的是( )
A.小灯泡的电阻随电压的增大而减小 B.小灯泡两端电压为6V时,其电阻为12Ω
C.若将两个这种规格的小灯泡并联接在电压为6V的电源上,则干路的电流为1A
D.若将六个这种规格的小灯泡串联接在电压为6V的电源上,则通过灯泡的电流为1.2A
28.如图所示的电路中,电源两端的电压U保持不变。小灯泡L标有“6V 3W”字样,且灯丝电阻不变。当三个开关都闭合时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.6A;当只闭合开关S,滑动变阻器的滑片置于某点时,电路消耗的总电功率为1.5W,此时小灯泡L消耗功率为PL.下列判断正确的是( )
A.U=12V B.RL=12Ω C.PL=0.75W D.RL=5R
29.如图所示电路,电源电压为4.5V并保持不变,电流表A的量程为“0~0.6A”,电压表V的量程为“0~3V”,灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中,下列判断正确的是( )
A.电流表的示数最大值为0.5A B.滑动变阻器接入电路的最小阻值为4Ω
C.灯泡两端的最大电压为2.5V D.电路消耗的最大总功率为1.25W
30.小阳想测量一只小灯泡RL在不同电压下的电功率,他发现这只小灯泡的额定电流为0.25A,但额定电压已模糊不清,于是他利用一台电压可调的电源、一个阻值为10Ω的定值电阻R0和电流表等元件组成如图所示的电路进行测量。实验中,当电源电压调至4.5V时,电流表示数恰为0.25A.根据以上实验信息,请你判断下列说法中正确的是( )
A.小灯泡的额定电压为4.5V
B.小灯泡的额定功率为0.5W
C.当电源电压调到4V时,小灯泡的实际电压小于1.5V
D.当电源电压调到4V时,小灯泡的实际功率小于0.5W
九上期末复习专题汇编——选择压轴题
参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
1.小阳同学在研究性学习活动中,通过查阅资料,查到了一种由半导体材料做成的热敏电阻阻值随温度变化的曲线,如图甲所示。他设计了如图乙所示的温度自动控制装置,其中R为热敏电阻,已知电磁继电器的线圈电阻R0为50Ω,左侧控制电路的电源电压为6V。当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸下,右侧工作电路就断开。下列说法中正确的是( )
A.当控制电路工作时,电磁铁的上端是N极
B.当温度为10℃时,通过控制电路中的电流为12mA
C.该装置可将温度控制在50℃以下
D.用超导体制作电热丝可大大提高它的发热功率
【解答】解:
A、由图可知,螺线管中电流从下端流入,上端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端是S极,故A错误;
B、当温度为10℃时,R的阻值为500Ω,R与R0串联在电路中,则电路中的电流为:I==≈0.011A=11mA,故B错误;
C、当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸下,此时电路中的电阻为:R总===300Ω;此时气敏电阻的阻值为:R'=R总﹣R0=300Ω﹣50Ω=250Ω,由图可知,此时的温度为50℃,即该装置可将温度控制在50℃以下,故C正确;
D、用超导体制作电热丝时,由于超导体的电阻为0,根据焦耳定律可知,超导体材料就不能产生热量,所以不能工作,故D错误。
故选:C。
2.如图甲所示的电路中,电源电压恒为6V,R1为定值电阻。在变阻器滑片P从最右端滑到最左端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙中ab线段所示。则( )
A.R1的阻值是20Ω,R2的最大阻值是10Ω
B.R1的阻值是20Ω,R2的最大阻值是20Ω
C.R1的阻值是10Ω,R2的最大阻值是10Ω
D.R1的阻值是10Ω,R2的最大阻值是20Ω
【解答】解:由电路图可知,当滑片位于右端时,R1与R2的最大阻值串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中电路中的电流,
此时电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,
由图象可知,R2两端的电压U2=4V,电路中的电流I=0.2A,
由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:
R2===20Ω,故AC错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压:
U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V,
则R1的阻值:
R1===10Ω,故B错误,D正确。
故选:D。
3.标有“6V1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,则下列说法中正确的是( )
A.串联后,三只小灯泡都可以正常发光
B.串联后,每只小灯泡的电阻为 24Ω
C.串联后,每只小灯泡的实际功率为 0.8W
D.串联后,每只小灯泡的实际功率为 0.96W
【解答】解:(1)因为三只灯泡串联且规格相同,
所以它们的电流和电阻都相同,即这三只灯泡两端分得的电压都相同,
当三只灯泡串联接在12V的电源两端时,每只灯泡两端的电压都为U=4V,小于其额定电压6V,故三只小灯泡都不能正常发光,故A错误;
(2)由图象可知,当U=4V时,I=0.2A,
由欧姆定律得,小灯泡的电阻:
R===20Ω,
小灯泡的实际电功率:
P=UI=4V×0.2A=0.8W,故BD错误,C正确。
故选:C。
4.图所示中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I﹣U图象,小灯泡和电阻并联后接在电源电压为8V的电路中,下列说法正确的是( )
A.电路中干路电流为1.0A B.灯泡的电功率为8W
C.电阻的阻值为20Ω D.电阻的电功率为4W
【解答】解:由定值电阻的I﹣U图象是正比例函数可知,B是R的I﹣U图象,A是L的I﹣U图象,
当小灯泡和电阻并联后接在电源电压为8V的电路中时,
因并联电路中各支路两端电压相等,
所以,UR=UL=U=8V,
由图象可知,通过它们的电流分别为IR=0.4A,IL=0.5A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,电路中干路电流:
I=IR+IL=0.4A+0.5A=0.9A,故A错误;
由I=可得,电阻的阻值:
R===20Ω,故C正确;
灯泡和电阻的电功率分别为:
PL=ULIL=8V×0.5A=4W,
PR=URIR=8V×0.4A=3.2W,故BD错误。
故选:C。
5.图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变,滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样,小灯泡L标有“2V 1W”字样。当开关S闭合,在不损坏电路各元件的前提下(不考虑温度对灯泡电阻的影响),滑动变阻器的滑片P移动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变小
B.滑动变阻器R的阻值变化范围为0Ω~20Ω
C.电流表的示数变化范围为0.25A~0.5A
D.电压表的示数变化范围为1V~6V
【解答】解:由图可知,该电路为串联电路,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流;
A、根据U=IR可知,当灯泡两端的电压变大时,通过灯泡的电流也是变大的,故A错误;
B、由P=UI可得,灯泡的额定电流:I额===0.5A;由I=可得,灯泡的电阻:RL===4Ω;
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的最大电路Imax=0.5A;
滑动变阻器两端的最小电压:U滑min=U﹣U额=6V﹣2V=4V,
则滑动变阻器接入电路中的最小电阻值:R滑min===8Ω;
滑动变阻器接入电路的电阻越大,电路中的电流越小,根据U=IR可知,电压表示数越小;则滑动变阻器的取值范围为8Ω~20Ω,故B错误;
C、滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流是最小的,则最小电流为:Imin===0.25A,则电流表的示数变化范围为0.25A~0.5A,故C正确;
D、灯泡正常发光时,电压表的示数是最大,为2V;电路中的电流最小时,灯泡两端的电压是最小的,则最小电压为:Umin=IminRL=0.25A×4Ω=1V,电压表的示数变化范围为1V~2V,故D错误。
故选:C。
6.如图所示,是小雨同学根据测量数据绘制的通过小灯泡电流I随它两端电压U变化的关系图象。根据图象信息可知下列说法中正确的是( )
A.小灯泡的电阻随电压的增大而减小
B.小灯泡两端电压为1V时,小灯泡消耗的实际功率为3W
C.若将两个同样规格的小灯泡并联在2V的电源两端,电源电压保持不变,电路中总电流为0.45A
D.若将两个同样规格的小灯泡串联在2V的电源两端,电源电压保持不变,两只灯泡消耗的总功率为0.6W
【解答】解:
A、由图知,灯泡的电阻随电压的增大而小,因灯丝的电阻随温度的升而增大,故A错误;
B、根据图象读出,当灯泡两端电压为1V时,通过的电流为0.3A,则灯泡的实际功率:PL=ULIL=1V×0.3A=0.3W,故B错误;
C、两个同样规格的小灯泡并联时,通过的电流相等,由图象可知,当灯泡两端电压为2V时通过的电流为0.45A,
又因为并联电路中干路电流等于各支路电流,所以电路中总电流:I=0.45A+0.45A=0.9A,故C错误;
D、根据串联电路分压规律可知,相同规格等片串联时,两灯泡分得的电压相同,所以将两个同样规格的小灯泡串联在2V的电源两端,每个灯泡两端电压为1V,此时通过灯泡的电流为0.3A,
又因为串联电路处处电流相等,并且串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以两只灯泡消耗的总功率:P=UI=2V×0.3A=0.6W,故D正确。
故选:D。
7.如图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合S1时,电流表的示数为0.5A。电源两端电压保持不变,下列说法中正确的是( )
A.只闭合S1时,小灯泡L的电阻为2Ω
B.只闭合S1时,小灯泡L的功率为8W
C.再闭合S2后,电路总功率的增加量为2.8W
D.再闭合S2后,1min 内电阻R产生的热量为48J
【解答】解:
AB.只闭合S1时,电路为灯泡L的简单电路,电流表测电路中的电流,
由图甲可知,此时灯泡两端的电压UL=4V,
由I=可得,小灯泡L的电阻RL===8Ω,故A错误;
小灯泡L的功率PL=ULIL=4V×0.5A=2W,故B错误;
CD.再闭合S2后,灯泡L与电阻R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,通过小灯泡L的电流不变,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电阻R两端的电压UR=UL=4V,
由图甲可知,通过电阻R的电流IR=0.2A,
则电路总功率的增加量△P=PR=URIR=4V×0.2A=0.8W,故C错误;
1min内电阻R产生的热量QR=WR=PRt=0.8W×60s=48J,故D正确。
故选:D。
8.现利用图甲所示电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流,描绘出图乙所示的图像。则下列判断正确的是( )
A.实验中电压表示数保持2V不变
B.当R的阻值是10Ω时,通过R的电流为0.2A
C.滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围为0~25Ω
D.将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向右移
【解答】解:A、探究电流和电阻的关系时,需保持定值电阻两端电压不变;
根据图乙可知,当电阻为5Ω时,电路中的电流为0.5A;
由I=可得,电压表的示数:U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,故A错误;
B、根据图乙可知,当R=10Ω时,通过的电流为0.25A,故B错误;
C、当R=5Ω时,电路电流为0.5A;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端电压:U滑=U﹣UV=3V﹣2.5V=0.5V,
根据图乙可知,当R=25Ω时,电路电流为0.1A,滑动变阻器两端电压仍为0.5V,
由I=可得,R滑min===1Ω;R滑max===5Ω;
所以滑动变阻器连入电路的阻值范围1Ω~5Ω;故C错误;
D、由于串联电路起分压作用,电阻越大,分得的电压越大,所以将R从5Ω换成10Ω后,电阻分得的电压会变大,为了保证定值电阻R两端电压不变,需减小定值电阻两端电压,增大滑动变阻器两端电压,即增大滑动变阻器接入电路的电阻,故将滑片向右移动,故D正确。
故选:D。
9.如图所示电路,电源两端电压不变,R1、R2和R3为三个定值电阻。R1的阻值为10Ω。当开关S1闭合、开关S接1时,电流表的示数为0.9A。当开关S1闭合、开关S接2时,电流表的示数为0.6A,电阻R1两端的电压为U1。当开关S1断开、开关S接2时,电流表的示数为0.15A,电阻R1两端的电压为U1′。下列判断正确的是( )
A.U1:U1′=4:3 B.R2的阻值为5Ω
C.R3的阻值为30Ω D.电源两端电压为9V
【解答】解:
BD、当开关S1闭合、开关S接1时,电阻R1、R2并联,电流表测的是R1和R2的总电流,I=I1+I2=0.9A,
开关S1闭合、开关S接2时,电路为R1的简单电路,电流表测量R1的电流,即I1=0.6A,
所以通过R2的电流I2=I﹣I1=0.9A﹣0.6A=0.3A,
根据欧姆定律可知:电源电压U=I1R1=0.6A×10Ω=6V,
所以R2===20Ω;故B错误,D错误。
AC、当开关S1闭合、开关S接2时,电路为R1的简单电路,此时电阻R1两端的电压为U1=6V,
当开关S1断开、开关S接2时,电阻R1和R3串联,R1+R3===40Ω,所以R3=30Ω,
此时电阻R1两端的电压为U1′=I'R1=0.15A×10Ω=1.5V,所以U1:U1'=6V:1.5V=4:1;故A错误,C正确。
故选:C。
10.张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理做出了图所示的图象,根据图象,下列说法中正确的是( )
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.在导体乙的两端加1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A
C.将导体甲、乙并联接到电压为3V的电源上时,电路中的总电流为0.6A
D.将导体甲、乙串联接到电压为3V的电源上时,电路中的总电流为0.3A
【解答】解:
A.由图象可知,当U甲=U乙时,I甲>I乙,由I=的变形式R=可知,R甲<R乙,故A错误;
B.根据图象可知,当乙导体两端电压为1V时,通过乙的电流为0.1A,故B正确;
C.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,由并联电路中各支路两端的电压相等可知,U甲′=U乙′=3V,
由图象可知,通过两导体的电流I甲′>0.5A,I乙′>0.3A,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路中的电流I>I甲′+I乙′=0.5A+0.3A=0.8A,故C错误;
D.由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,并且串联电路中各处电流相等,
所以根据图象可知,当电路电流为0.2A时,U甲″=1V,U乙″=2V,并且U甲″+U乙″=1V+2V=3V,符合串联电路两端电压为3V,但此时电路电流为0.2A,故D错误。
故选:B。
11.煤气炉一旦因故熄火而又没有被及时发现,将是十分危险的。某科技小组同学设计了煤气炉熄火报警装置,他们将光敏电阻R、阻值为9Ω的定值电阻R0和电流表串联接在电压为9V的电源上,电压表并联接在定值电阻R0两端,电路如图甲所示。该装置可以对煤气炉进行监视和报警。使用时,光敏电阻对准火焰,报警器不报警;火焰熄灭时报警器报警。光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变。“光强”是表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大。光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd)。光敏电阻的阻值R与光强E的变化关系图象如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.由图象可得出光敏电阻阻值随光强的增大而增大
B.光强增大,电压表示数减小
C.若火焰熄灭,则电流表示数为1A
D.若光强由1cd增加到3cd,此电路的总电功率由3W增加到5.4W
【解答】解:由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由图象可知,光敏电阻R的阻值随光强的增大而减小,故A错误;
当光强增大时,R的阻值减小,电路的总电阻减小,
由I=可知,电路中的电流增大,R0两端的电压增大,即电压表的示数增大,故B错误;
(2)若电路中只有R0,则电流表的示数I===1A;
因火焰熄灭时,照射的光最弱,光强最小,
由图象可知,光敏电阻的阻值最大,
则电流表的示数应最小,小于1A,故C错误;
(3)由图乙可知,光强为1cd时光敏电阻的阻值R1=18Ω,光强为3cd时光敏电阻的阻值R2=6Ω,
则两种情况下电路的总功率分别为:
P1===3W,P2===5.4W,
所以,光强由1cd增加到3cd,此电路的总电功率由3W增加到5.4W,故D正确。
故选:D。
12.如图甲,两只小灯泡L1和L2并联在电压恒为1.5V的电源两端,它们的电流随电压变化的曲线如图乙所示。闭合开关S,电路稳定工作时,下列选项中正确的是( )
A.通过小灯泡L1的电流为0.2A
B.小灯泡L2灯丝电阻值为10Ω
C.电路的总电阻约为3.3Ω
D.电路消耗的总功率为0.5W
【解答】解:
A、由电路图可知,两个灯泡并联在电路中,当电源电压为1.5V时,由图乙可知,通过L2的电流为0.2A,通过L1的电流为0.25A,故A错误;
B、由欧姆定律可知,小灯泡L2灯丝电阻值为R2===7.5Ω,故B错误;
C、根据并联电路的电流规律可知,干路中的总电流为:I=I1+I2=0.2A+0.25A=0.45A,电路的总电阻为:R==≈3.3Ω,故C正确;
D、电路消耗的总功率为P=UI=1.5V×0.45A=0.675W,故D错误。
故选:C。
13.图中所示电路,电源电压不变,R1、R2和R3均为定值电阻,R2=2R3。先闭合开关S、S1,断开开关S2,此时电压表的示数为6V,R1消耗的电功率为1.8W;然后闭合开关S、S2,断开开关S1,发现电压表的示数变化了2V。下列说法正确的是( )
A.R1的阻值为10Ω
B.R2的阻值为20Ω
C.电源电压为10V
D.闭合开关S、S2,断开开关S1时,R3消耗的电功率为3.2W
【解答】解:闭合开关S、S1,断开开关S2时,等效电路图如图1所示;
闭合开关S、S2,断开开关S1时,等效电路图如图2所示:
因串联电路中电阻越大分得的电压越大,且R2=2R3,
所以,U2>U3,
由电压表的示数变化了2V可知,U3=6V﹣2V=4V,
则==×=×=,
解得:=,
因电源的电压不变,
所以,===,
解得:R1=2R3,则R1=R2=2R3,
图1中,===1,
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=U1+U2=2U2=2×6V=12V,故C错误;
由P=UI=可得:R1====20Ω,
则R2=20Ω,R3=10Ω,故A错误、B正确;
图2中,电路中的电流I2====0.4A,
R3消耗的电功率P3=I22R3=(0.4A)2×10Ω=1.6W,故D错误。
故选:B。
14.某同学连接了如图所示的电路,已知每节干电池的电压为1.5V,小灯泡L的额定电压为2.5V。该同学进行多次测量,得到的数据如下表所示。依据已知和表格中的数据,下列说法正确的是( )
U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
0.28
A.当小灯泡两端电压为0.9V时,小灯泡的电阻为20Ω
B.当小灯泡两端电压从0.9V变为1.3V过程中,小灯泡电阻阻值不变
C.小灯泡正常发光时,通过它的电流为0.3A
D.小灯泡的额定功率为0.7W
【解答】解:
A、由表格可知:当小灯泡两端电压为0.9V时电流为I1=0.18A,由I=可得灯泡的电阻为RL1===5Ω;故A错误;
B、由表格可知:当小灯泡两端电压为1.3V时电流为I2=0.22A,由I=可得灯泡的电阻为RL2==≈5.9Ω≠RL1;所以当小灯泡两端电压从0.9V变为1.3V过程中,小灯泡电阻阻值改变了,故B错误;
C、已知灯泡L的额定电压为2.5V,则灯泡两端的电压为2.5V时正常发光,由表格可知当U=2.5V时,电流为I=0.28A;故C错误;
D、灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.28A=0.7W;故D正确。
故选:D。
15.如图所示,把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器R连接在总电压恒为18V的电路中,灯丝电阻不随温度变化。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片P,则下列说法中正确的是( )
A.向右移动滑片P,电流表和电压表示数均变小
B.向右移动滑片P,小灯泡变暗,电路的总功率变大
C.滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围为18Ω~60Ω
D.小灯泡电功率的变化范围是0.75W~3W
【解答】解:由图L与RH串联,电流表测电路中电流,电压表测RH两端电压。
A、由图,向右移动滑片P,RH连入阻值变大,总电阻变大,总电压恒定,根据I=可知电路中电流变小,即电流表变小;根据串联电路的分压原理可知RH两端电压变大,即电压表示数变大,故A错误;
B、向右移动滑片P,电路中电流变小,由P=I2R可知灯泡实际功率变小,灯泡变暗;根据P=UI可知电路消耗的总功率变小,故B错误;
CD、根据P=可知,“6V 3W”灯丝电阻:RL===12Ω,
灯正常发光时的电流:I===0.5A,
由题知电路中的最大电流应为0.5A,
即:I===0.5A,
此时滑动变阻器连入电路的最小电阻:R最小=24Ω;此时灯泡正常发光,灯泡功率为3W;
为保护电压表,滑动变阻器两端的最大电压为15V,此时滑动变阻器连入的电阻最大,
由串联电路的电压特点:U=UL′+URH,
灯泡两端的最小电压:UL′=U﹣URH=18V﹣15V=3V,
此时电路中的电流最小:I′===0.25A,
I′=,即:=0.25A,所以滑动变阻器连入的最大电阻:R′=60Ω;
灯泡功率为P小=I′2RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W;
由以上可知滑动变阻器允许调节的范围为24Ω~60Ω;灯泡电功率变化范围是3W~0.75W.故C错误,D正确。
故选:D。
16.小文同学在探究“电流与电压关系”实验中,分别测量了定值电阻R和小灯泡L在不同电压下的电流值,并根据数据绘制了I﹣U图像,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.①是小灯泡的I﹣U图像,②是定值电阻的I﹣U图像
B.当通过定值电阻R的电流为0.2A时,它消耗的电功率为0.4W
C.把定值电阻R和小灯泡L串联后接在电源电压恒为9V的电路中,电路中的电流是0.4A
D.当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为4V电路中,电路中总电流为1A
【解答】解:A、R为定值电阻,由I=,故电流与电压成正比,电流随电压的变化关系为过原点的直线;而灯的电阻随温度的变化而变化,故电流随电压的变化关系为曲线,①是定值电阻的I﹣U图像,②是小灯泡的I﹣U图像,A错误;
B、由图知,当通过定值电阻R的电流为0.2A,对应的电压大小为2V,它消耗的电功率为:
P=UI=2V×0.2A=0.4W,B正确;
C、两电阻串联,电路各处的电流相等,由图知,当电路的电流为0.5A时,灯的电压为4V,R的电压为5V,由串联电路电压的规律,电路的电压为4V+5V=9V,故把定值电阻R和小灯泡L串联后接在电源电压恒为9V的电路中,电路中的电流是0.5A,C错误;
D、当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为4V电路中,由并联电路电压的规律,R和灯的电压都为4V,由图知,R和灯的电流分别为0.4A和0.5A,由并联电路电流的规律,电路中总电流为:
I=I1+I2=0.4A+0.5A=0.9A,D错误。
故选:B。
二.多选题(共14小题)
17.如图所示,甲中小灯泡的额定电压为6V。R2的滑片P2移至最左端,闭合开关S,先将R1的滑片P1由最右端移至最左端,这一过程中电流表与电压表示数的变化图象如图乙所示,然后保持滑片P1位置不动,将滑片P2向右移动,直至小灯泡正常发光,这一过程中电压表示数与R2连入阻值的关系图象如图丙所示。下列判断正确的是( )
A.电源电压是12V
B.R1的阻值为30Ω
C.图丙中a点对应的阻值为2Ω
D.小灯泡的额定功率是3W
【解答】解:A、R1的滑片P1在最右端时,电压表测量电源电压,据此可知电源电压为12V,故A正确;
B、图甲中:R2的滑片P2移至最左端,R1的滑片P1在最右端时,R1、R2、L串联,电路中电流I=0.3A,
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得:
R1两端的电压U1=U﹣U2L=12V﹣9V=3V,
则根据I=可得:R1===10Ω;故B错误;
C、图丙中:根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得:
R1两端的电压U1最大=U﹣U最小=12V﹣7V=5V,
则电路中电流I最大===0.5A,
根据图丙可知:电压表的最小示数为7V,由于此时电压表测量的是R1滑片左边的电阻和灯泡的电压之和,即:UL+U2小=U最小=7V,
由于灯泡正常发光则UL=U额=6V,根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知:
R2两端电压U2小=U最小﹣UL=7V﹣6V=1V,
根据I=可得:Ra===2Ω;故C正确;
D、图丙中a点是灯泡正常发光时R2连入电路的电阻值,此时电路中的电流I最大=0.5A,
已知小灯泡的额定电压为UL=6V,小灯泡的额定功率P=ULI最大=6V×0.5A=3W,故D正确。
故选:ACD。
18.在图中,图象A、B反映的是小灯泡L和定值电阻R通过它们的电流与其两端电压的关系,其中小灯泡的额定电压是2.5V。由此图象可知( )
A.图象A是定值电阻R的I﹣U图象
B.小灯泡的额定功率是0.75W
C.将小灯泡L和电阻R串联接在电源两端,小灯泡L正常发光时,电源电压是5.5V
D.将小灯泡L和电阻R串联在电路中,小灯泡正常工作1min,电阻R产生热量54J
【解答】解:A、定值电阻的阻值是不变的,而灯泡的电阻会随温度升高而增大,由欧姆定律知,电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比。
由图象知,图象B是正比例图象,所以这是定值电阻R的电流与其两端电压关系的图象,A是灯泡的电流与其两端电压的关系图象,故A错误;
B、由题知,灯泡的额定电压是2.5V,由图象知,当灯灯泡两端电压为2.5V时,通过它的电流为0.3A,所以灯泡的额定功率:
P=U额I=2.5V×0.3A=0.75W,故B正确;
C、串联电路中电流处处相等,当灯泡L与定值电阻R串联且灯泡正常发光时,IL=IR=0.3A,由图象知,此时R两端电压为UR=3V,
串联电路中电源电压等于各部分电路两端电压之和,所以电源电压U=U额+UR=2.5V+3V=5.5V,故C正确;
D、小灯泡正常工作1min,电阻R产生热量:
QR=WR=URIRt=3V×0.3A×60s=54J,故D正确。
故选:BCD。
19.某同学连接了如图所示电路,其中电源电压恒为12V,RA是滑动变阻器,RB是电阻箱。按照如下步骤测量额定电流为0.5A的小灯泡的额定功率:
①闭合S、S1,断开S2,移动滑动变阻器RA的滑片使电流表的示数I=0.5A;
②断开S1,闭合S、S2,保持滑动变阻器RA的滑片位置不变,调节电阻箱阻值,使电流表的示数仍为0.5A,记录RB的阻值RB=12Ω。
下列有关该实验的说法正确的是( )
A.小灯泡正常发光时的电阻值为12Ω
B.小灯泡的额定功率为6W
C.小灯泡的额定功率为3W
D.第①步中小灯泡正常发光时,滑动变阻器RA接入阻值为10Ω
【解答】解:
A、闭合S、S1,断开S2,此时RA与灯泡串联,移动滑动变阻器RA的滑片使电流表的示数为0.5A,小灯泡正常发光;
断开S1,闭合S、S2,此时RA与RB串联,保持滑动变阻器RA的滑片位置不动,调节滑动变阻器RB的滑片,使电流表的示数为0.5A;
故此时RB连入电路的阻值与灯泡电阻相等;即:小灯泡正常发光时的电阻值RL=RB=12Ω,故A正确;
BC、小灯泡的额定功率P额=I额2RL=(0.5A)2×12Ω=3W,故B错误,C正确;
D、闭合S、S1,断开S2时,RA与灯泡串联,由欧姆定律可得:UL=I额RL=0.5A×12Ω=6V,
根据串联电路的 总电压等于各分电阻两端的电压之和可得:
UA=U﹣UL=12V﹣6V=6V,则:RA===12Ω,故D错误。
故选:AC。
20.如图所示是小宁同学测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端电压为U不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当开关S1、S2闭合,开关S3断开时,电压表示数为U1;当开关S1、S3闭合,开关S2断开时,电压表示数为U2。则下列四个表达式中正确的是( )
A.U1=U2 B.U2=U
C.Rx=R0 D.Rx=R0
【解答】解:
AB、由电路图可知,当开关S1、S3闭合,开关S2断开时,R0与Rx串联,电压表测电源两端的电压,即U2=U,故B正确,A错误;
CD、当开关S1、S2闭合,开关S3断开时,R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压,即Ux=U1,
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﹣Ux=U2﹣U1,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I==,即=,
解得:Rx=,故C正确,D错误。
故选:BC。
21.如图所示,灯L1上标有“6V 3.6W”,L2灯上的标识中部分文字模糊,只能看清“6V”。只闭合开关S3时,灯L1的功率为1.6W;只闭合开关S1和S2时,灯L1和L2都正常发光。不考虑灯丝随电阻随温度的变化,下列说法中正确的是( )
A.只闭合S3时,L1和L2两灯串联
B.L1和L2两灯的灯丝阻值之比是2:1
C.只闭合S3时与只闭合S1和S2时,电路消耗的总功率之比是2:9
D.只闭合S3时与只闭合S1和S2时,通过L1灯的电流之比是4:9
【解答】解:
A.只闭合S3时,电流从电源的正极出发依次经L1、S3、L2回到电源的负极,两灯泡串联连接即为串联,故A正确;
B.只闭合开关S1和S2时,两灯泡并联,由并联电路中各支路两端的电压相等且L1和L2都正常发光,所以电源的电压U=U1=U2=6V,
由P=UI=可得,灯L1的电阻R1===10Ω,
因串联电路中各处的电流相等,所以由P=UI=I2R可得,只闭合开关S3时电路中的电流I===0.4A,
由I=可得,电路的总电阻R总===15Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以灯L2的电阻R2=R总﹣R1=15Ω﹣10Ω=5Ω,
则L1和L2两灯的灯丝阻值之比R1:R2=10Ω:5Ω=2:1,故B正确;
C.只闭合S3时电路的总功率P总=UI=6V×0.4A=2.4W,
只闭合S1和S2时电路的总功率P总′=P1+P2=P1+=3.6W+=10.8W,
则P总:P总′=2.4W:10.8W=2:9,故C正确;
D.只闭合S3时通过L1灯的电流I=0.4A,只闭合S1和S2时通过L1灯的电流I1===0.6A,
则I:I1′=0.4A:0.6A=2:3,故D错误。
故选:ABC。
22.如图是甲、乙两只灯泡的电流随其两端电压变化的图像,若两只灯泡的额定电压均为6V,下列说法中正确的是( )
A.甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率
B.两灯并联接在6V的电路中,干路电流为1.5A
C.两灯串联接在电路中,甲灯比乙灯亮
D.两灯串联时,为了保障电路安全,它们两端的最大电压不能超过8V
【解答】解:A、由图像可知,甲乙两只灯泡在额定电压6V工作时的电流分别为1.0A、0.5A,则额大功率分别为:
P甲=UI甲=6V×1.0A=6W,P乙=UI乙=6V×0.5A=3W,即P甲>P乙,故A正确;
B、两灯并联接在6V的电路中,正常发光,干路电流I=I甲+I乙=1.0A+0.5A=1.5A,故B正确;
C、两灯串联,电流相同,由图像可知,乙灯两端电压高于甲灯两端电压,由P=UI可知,乙实际功率大于甲实际功率,乙灯比甲灯亮,故C错误;
D、两灯串联时,电路中的最大电流为0.5A,由图像可知,甲两端电压为2V,乙两端电压为6V,则它们两端的最大电压U′=2V+6V=8V,故D正确。
故选:ABD。
23.如图甲所示,电源两端的电压不变,R1为定值电阻,闭合开关S,记录了滑动变阻器的滑片P在不同位置时电流表和电压表的示数,然后作出U﹣I图象,如图乙所示。其中滑片P置于最右端时,电路中的电流为0.2A。关于这个实验,下列说法中正确的是( )
A.当电压表示数为3V时,通过滑动变阻器的电流是0.3A
B.当电压表示数是2V时,滑动变阻器的电功率为0.8 W
C.定值电阻R1的阻值为10Ω
D.电源电压为4V
【解答】解:由电路图知,R1与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中电流,电压表测R2两端电压,
A、根据图象乙可知,当电压表示数为3V时,通过滑动变阻器的电流为0.3A,故A正确;
B、根据图象乙可知,当电压表示数为2V时,通过滑动变阻器的电流为0.4A,滑动变阻器的电功率:P=UI=2V×0.4A=0.8W,故B正确;
CD、当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图乙可知I最大=0.6A,
由I=可得,电源电压U=I最大R1,即U=0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由图2可知,I最小=0.2A,Up=4V,
根据串联电路电压特点和欧姆定律可知:电源电压U=I最小R1+Up,即U=0.2A×R1+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可得,R1=10Ω,U=6V,故CD正确。
故选:ABCD。
24.如图甲所示,某同学把额定电压为2.5V的小灯泡L和滑动变阻器串联接入恒定电压为3V的电源上,通过L的电流I与L两端电压U的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.当电压表示数为2.5V时,小灯泡L正常发光
B.当小灯泡L两端电压为1.1V时,小灯泡L的电阻为2Ω
C.由图乙可知,当小灯泡L两端电压增大时,小灯泡L的电阻阻值保持不变
D.当电路中电流为0.32A时,滑动变阻器消耗的电功率为0.224W
【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,所以电压表的示数为2.5V时灯泡正常发光,故A正确;
B.当小灯泡L两端电压为1.1V时,由图像可知通过灯泡的电流为0.21A,
由I=可得,小灯泡L的电阻RL==≈5.2Ω,故B错误;
C.由图乙可知,通过L的电流I与L两端电压U的关系为一次函数,则小灯泡L的电阻阻值保持不变,故C正确;
D.当电路中电流为0.32A时,由图像可知灯泡两端的电压UL′=2.3V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端电压U滑=U﹣UL′=3V﹣2.3V=0.7V,
则滑动变阻器消耗的电功率P滑=U滑I=0.7V×0.32A=0.224W,故D正确。
故选:ACD。
25.如图甲所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,闭合开关S,滑片P从A端移动到B端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示,下列判断中正确的是( )
A.R1两端电压的最小值为1V
B.电路总功率最大时,电路中的电流为0.1A
C.R2的最大阻值为60Ω
D.电路总功率最小时,R2的电功率为0.5W
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A、当滑片位于B端时接入电路中的电阻最大,电路的总电阻最大,电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.1A,电压表的示数U2=5V,
根据串联电路分压原理可知此时滑动变阻器的电压最大,
此时R1两端电压U1=U﹣U2=6V﹣5V=1V,故A正确;
B、根据P总=UI可知:电路中的电流最大时,电路的总功率最大,
根据乙图可以得出电路的最大电流是0.6A,故B错误;
C、由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:
R2===50Ω,故C错误;
D、根据P总=UI可知:电路中的电流最小时,电路的总功率最小,
I小=0.1A,此时电压表示数U2=5V,
所以此时R2的电功率P'=U2I小=5V×0.1A=0.5W,故D正确。
故选:AD。
26.如图甲所示的电路,电源两端电压保持不变,电阻R1是滑动变阻器,R2是定值电阻。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,根据电流表和电压表的示数,绘制的图像如图乙所示。下列判断错误的是( )
A.电源两端电压为5V
B.定值电阻R2的阻值为20Ω
C.电路消耗的最大电功率为3.6W
D.滑动变阻器R1接入电路的最大阻值为50Ω
【解答】解:
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
ABD、当滑片位于最左端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,由乙图可知,I大=0.6A,
由I=可得,电源的电压:U=I大R2=0.6A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最大,
由乙图可知,U1=5V,I小=0.1A,
则变阻器R1接入电路的最大阻值:R1===50Ω,故D正确;
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小R2+U1=0.1A×R2+5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:R2=10Ω,U=6V,故AB错误;
C、电路消耗的最大电功率:P=UI大=6V×0.6A=3.6W,故C正确。
故选:AB。
27.科技小组同学测得通过某一小灯泡的电流I和其两端电压U的数值,并绘制成如图所示的图象,下列说法中正确的是( )
A.小灯泡的电阻随电压的增大而减小
B.小灯泡两端电压为6V时,其电阻为12Ω
C.若将两个这种规格的小灯泡并联接在电压为6V的电源上,则干路的电流为1A
D.若将六个这种规格的小灯泡串联接在电压为6V的电源上,则通过灯泡的电流为1.2A
【解答】解:
A.由图象可知,灯泡两端的电压依次为1V、2V时,通过灯泡的电流依次0.2A、0.3A,
由I=的变形式R=可得,灯泡的电阻依次为5Ω、6.7Ω,则小灯泡的电阻随电压的增大而增大,故A错误;
B.由图象可知,灯泡两端的电压为6V时,通过灯泡的电流为0.5A,此时灯泡的电阻R===12Ω,故B正确;
C.若将两个这种规格的小灯泡并联接在电压为6V的电源上,它们两端的电压均为6V,由图象可知通过的电流均为0.5A,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流为1A,故C正确;
D.若将六个这种规格的小灯泡串联接在电压为6V的电源上,
由串联电路的分压特点可知,六个灯泡两端的电压相等,均为1V,
由图象可知,通过每个灯泡的电流为0.2A,故D错误。
故选:BC。
28.如图所示的电路中,电源两端的电压U保持不变。小灯泡L标有“6V 3W”字样,且灯丝电阻不变。当三个开关都闭合时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.6A;当只闭合开关S,滑动变阻器的滑片置于某点时,电路消耗的总电功率为1.5W,此时小灯泡L消耗功率为PL.下列判断正确的是( )
A.U=12V B.RL=12Ω C.PL=0.75W D.RL=5R
【解答】解:(1)当三个开关都闭合时,灯泡L与电阻R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,且额定电压下灯泡正常发光,
所以,电源的电压U=UL额=6V,故A错误;
由P=UI可得,通过灯泡的电流:
IL===0.5A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R的电流:
IR=I﹣IL=0.6A﹣0.5A=0.1A,
由I=可得,灯泡和R的电阻分别为:
RL===12Ω,R===60Ω,
则有:R=5RL,故B正确,D错误;
(2)当只闭合开关S,滑动变阻器和灯泡串联,则此时电路中的电流:
I′===0.25A,
此时小灯泡L消耗功率:
PL=I′2RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W,故C正确。
故选:BC。
29.如图所示电路,电源电压为4.5V并保持不变,电流表A的量程为“0~0.6A”,电压表V的量程为“0~3V”,灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中,下列判断正确的是( )
A.电流表的示数最大值为0.5A
B.滑动变阻器接入电路的最小阻值为4Ω
C.灯泡两端的最大电压为2.5V
D.电路消耗的最大总功率为1.25W
【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
当灯泡正常发光时,灯泡两端电压最大,即2.5V,故C正确;
根据P=UI可得,灯的额定电流:IL额===0.5A,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许的最大电流为1A,
所以,电路中的最大电流(即电流表的最大示数)为Imax=IL额=0.5A,故A正确;
由I=可得,灯泡的电阻:RL===5Ω,
电流最大时,电路中的总电阻:R===9Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R滑=R﹣RL=9Ω﹣5Ω=4Ω,故B正确;
该电路的最大功率:Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W,故D错误。
故选:ABC。
30.小阳想测量一只小灯泡RL在不同电压下的电功率,他发现这只小灯泡的额定电流为0.25A,但额定电压已模糊不清,于是他利用一台电压可调的电源、一个阻值为10Ω的定值电阻R0和电流表等元件组成如图所示的电路进行测量。实验中,当电源电压调至4.5V时,电流表示数恰为0.25A.根据以上实验信息,请你判断下列说法中正确的是( )
A.小灯泡的额定电压为4.5V
B.小灯泡的额定功率为0.5W
C.当电源电压调到4V时,小灯泡的实际电压小于1.5V
D.当电源电压调到4V时,小灯泡的实际功率小于0.5W
【解答】解:由实物图可知,灯泡RL与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流。
A、当电源电压调至4.5V时,电流表示数恰为0.25A,
由于灯泡的额定电流为0.25A,所以,电路中的电流I=I额,则灯泡正常发光,
由I=可得,定值电阻两端的电压:
U0=IR0=0.25A×10Ω=2.5V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且灯泡正常发光,
所以,小灯泡的额定电压:
U额=UL=U﹣U0=4.5V﹣2.5V=2V,故A错误;
则小灯泡的额定功率:
P额=U额I额=2V×0.25A=0.5W,故B正确;
B、当电源电压调到4V时,若小灯泡的实际电压小于1.5V,则:
根据串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和可知:
电阻R0两端的电压U0实=U﹣UL实>4V﹣1.5V=2.5V,
则电路中的电流I=>=0.25A,
由于该电流大于灯泡的额定电流0.25A,所以假设不成立,即小灯泡的实际电压不可能小于1.5V,故C错误;
D、当电源电压由4.5V降低为4V时,由于灯泡的电阻基本不变(或变化不大),由串联电路的分压特点可知,灯泡和电阻R0的电压都会减小,即此时灯泡的电压小于其额定电压2V,所以其实际功率小于额定功率0.5W,故D正确。
故选:BD。
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