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專題12 歐姆定律的應(yīng)用--【好題匯編】河北五年2021-2025中考一年模擬物理真題分類匯編(地區(qū)版)含解析

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專題12 歐姆定律的應(yīng)用--【好題匯編】河北五年2021-2025中考一年模擬物理真題分類匯編(地區(qū)版)含解析

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專題12 歐姆定律的應(yīng)用
五年(2021-2025)中考(一年模擬)物理真題分類匯編,研真題,明考向。為了進(jìn)一步配合廣大師生復(fù)習(xí)備考,21教育重磅推出《(2021-2025)五年中考真題和一年模擬分類匯編》系列。本套資料設(shè)計(jì)科學(xué),根據(jù)地區(qū)試題匯編,按照知識(shí)點(diǎn)構(gòu)成情況,將試題分解組合,全面呈現(xiàn)各學(xué)科知識(shí)點(diǎn)在五年中考和一年模擬題中的考查情況,是考生掌握當(dāng)?shù)刂锌济}動(dòng)向、熟悉中考考查方式、復(fù)習(xí)備考不可或缺的精品資料!
1.(2025 河北)如圖是某研究小組設(shè)計(jì)的風(fēng)速自動(dòng)報(bào)警器電路示意圖,電源電壓不變,R1為壓敏電阻,它的阻值隨風(fēng)速v的增加而減小,R2為定值電阻。當(dāng)風(fēng)速v1<v<v2時(shí),兩電表都不報(bào)警。當(dāng)風(fēng)速v≤v1時(shí),兩表中的一個(gè)會(huì)報(bào)警;當(dāng)風(fēng)速v≥v2時(shí),另一個(gè)表會(huì)報(bào)警。已知:v1>0,兩表都是在大于等于各自設(shè)定的電壓值或電流值時(shí)觸發(fā)報(bào)警。在電路處于兩表都未報(bào)警的工作狀態(tài)下,下列說法正確的是(  )
A.風(fēng)速減小時(shí),R2的功率會(huì)增大
B.風(fēng)速變化時(shí),電壓表示數(shù)一定不變
C.當(dāng)v=v2時(shí),觸發(fā)報(bào)警的表是電流表
D.風(fēng)速變化時(shí),電壓表和電流表示數(shù)之比不變
2.(2025 河北)如圖1所示,電源電壓不變,滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“50Ω,1A”,小燈泡L標(biāo)有“6V,0.5A”字樣。閉合開關(guān),當(dāng)滑片P在某一位置時(shí),電壓表示數(shù)為2V,電流表示數(shù)為0.5A,小燈泡L的I﹣U圖象如圖2所示。
(1)求小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻。
(2)求電源電壓。
(3)將電源更換為可調(diào)電壓電源,已知電流表量程0~0.6A,電壓表量程0~15V。在保證電路安全的情況下,電源電壓取某值后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P,發(fā)現(xiàn)通過小燈泡L的電流都可以在0.2~0.5A之間連續(xù)變化。求滿足上述條件的電源電壓的取值范圍。
3.(2024 河北)如圖所示,電源電壓不變,R1、R2均為定值電阻,R1=20Ω,R2=10Ω,R為滑動(dòng)變阻器,電壓表V1的量程為0~15V,V2的量程為0~3V。閉合開關(guān),滑動(dòng)變阻器R的滑片置于某一位置A時(shí),電壓表V1的示數(shù)為14V,V2的示數(shù)為2V。在保證電路安全的情況下移動(dòng)R的滑片,兩電表均能達(dá)到滿偏。
(1)求滑片置于A時(shí),電路中的電流;
(2)求電源電壓;
(3)用最大阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器R0替換電阻R1,不改變其他元件的連接。閉合開關(guān),使電路總功率保持最大,在保證電路安全的情況下,調(diào)節(jié)R和R0接入電路的阻值,其中R僅可以在替換前的范圍內(nèi)變化,求R0接入電路的阻值范圍。
4.(2023 河北)通常情況下,家庭電路中各個(gè)用電器的連接方式是     (選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)。已知家庭電路的電壓是220V,在額定電流為10A的插座上,接入一臺(tái)“220V,200W”的電冰箱后,最多還可以接入總功率為     W的用電器。
5.(2023 河北)如圖1所示,電源電壓不變,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V,滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“50Ω 2A”,燈泡L的額定電流為0.3A。圖2是燈泡L的電流與電壓關(guān)系圖像。閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,當(dāng)滑片P移至某一位置時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)分別為2.5V和0.25A。
(1)求電源電壓;
(2)在保證電路安全的情況下,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,燈泡的最小功率是多少?
(3)用定值電阻R1替換燈泡L,在保證電路安全的情況下,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)的最大值與最小值之差恰好為0.3A,這一過程中滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值始終小于50Ω,求定值電阻R1的可能值。
6.(2022 河北)如圖所示,電源電壓為18V,R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,電流表量程為“0~0.6A”,電壓表量程為“0~15V”。閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片,當(dāng)滑片移至滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)為0.36A,電壓表的示數(shù)為3.6V。
(1)求R0的阻值;
(2)求滑動(dòng)變阻器的最大阻值;
(3)在保證電路安全的情況下,電路消耗的最大功率為P1;將電壓表改接在R兩端,電路消耗的最小功率為P2。求P1:P2。
7.(2021 河北)如圖所示,小燈泡L規(guī)格為“5V 1W”,R0=50Ω,電源電壓不變,電流表的量程為“0~0.6A”、“0~3A”,閉合開關(guān),小燈泡L正常發(fā)光。
(1)求R0的功率和電源電壓;
(2)拆除小燈泡L,從規(guī)格分別為“10Ω 1A”、“100Ω 0.5A”的滑動(dòng)變阻器中選擇其中之一,以及若干導(dǎo)線連入電路。選擇哪種規(guī)格的變阻器電路消耗的功率最大?最大功率是多少?
一.選擇題(共10小題)
1.(2025 欒城區(qū)二模)我國(guó)科技迅猛發(fā)展,在材料和能源等領(lǐng)域取得了輝煌的成績(jī),下列說法正確的是(  )
A.我國(guó)空間站使用的柔性太陽(yáng)能電池板主要將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B.能量在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程中總量保持不變,因此我們不需要節(jié)約能源
C.手機(jī)、電腦等現(xiàn)代電子產(chǎn)品的芯片多是用半導(dǎo)體材料制作的
D.超導(dǎo)材料既可用于制作遠(yuǎn)距離輸電導(dǎo)線,又可用于制作電爐的電阻絲
2.(2025 遷安市二模)初三實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)決定設(shè)計(jì)一個(gè)如圖所示的簡(jiǎn)易身高測(cè)量?jī)x。他們的設(shè)想:用滑片在繃直的電阻絲上滑動(dòng)代替滑動(dòng)變阻器,將電壓表改裝成身高測(cè)量?jī)x,且當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí),測(cè)量?jī)x測(cè)量身高的值恰好達(dá)到最大。已知電路中電源電壓恒為12V、電壓表量程為0~3V、均勻電阻絲R2(0.5Ω/cm)長(zhǎng)為80cm、電阻絲R1阻值不變。對(duì)身高為170cm的小欣進(jìn)行測(cè)量時(shí),電壓表的示數(shù)為1.5V。則下列說法正確的是(  )
A.所測(cè)身高越高,電路中的電流越小
B.電阻絲R1的阻值為100Ω
C.若想要增大測(cè)量?jī)x的測(cè)量范圍,可以換用更大量程的電壓表
D.測(cè)量小明身高時(shí),電壓表的示數(shù)為1.8V,則小明身高為178cm
3.(2025 欒城區(qū)校級(jí)二模)如圖甲所示,RG是光敏電阻,R是阻值為10kΩ 的定值電阻,電源電壓U=9V,光敏電阻RG的阻值與光的照度(光照越強(qiáng),照度越大,單位為L(zhǎng)ux)關(guān)系如圖乙所示。將量程為0~3V的電壓表接入圖甲電路中,將其改裝成照度表,為使光的照度增大時(shí)電壓表的示數(shù)也增大,則下列說法正確的是(  )
A.當(dāng)照度增大時(shí),RG的阻值將增大
B.該電壓表應(yīng)并聯(lián)在RG兩端
C.所改裝的照度表能夠測(cè)量的最大照度為1.2Lux
D.改裝完成后,若將電源換為電壓可調(diào)電源(調(diào)節(jié)范圍為12~15V),且將R換為可調(diào)電阻(調(diào)節(jié)范圍為5~20kΩ),則該裝置所能測(cè)量的最大照度為1.6Lux
4.(2025 館陶縣二模)如圖甲所示是某款SUV汽車油箱內(nèi)測(cè)定油量的裝置原理圖,其中R0為定值電阻,R為壓敏電阻,其阻值隨所受壓力變化的圖像如圖乙所示,油量表由量程為0~3V的電壓表改裝而成。已知油箱重100N,壓敏電阻R能夠承受的最大壓力為800N,且壓敏電阻受到最大壓力時(shí),電壓表的示數(shù)U0達(dá)到最大值,電源電壓保持6V不變。已知該汽車最大功率為140kW,加滿油后以最大功率行駛,2h后燃油耗完。g取10N/kg,燃油的熱值為4.5×107J/kg。下列說法中不正確的是(  )
A.定值電阻R0的阻值為80Ω
B.該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為32%
C.壓敏電阻最大電功率可達(dá)到0.45W
D.若燃油的密度為akg/m3,體積為bm3,則
5.(2025 邯鄲模擬)為防止燃?xì)庑孤S多家庭都安裝了燃?xì)庑孤┳詣?dòng)保護(hù)裝置。當(dāng)泄漏的燃?xì)膺_(dá)到一定濃度時(shí),燃?xì)忾y門自動(dòng)關(guān)閉。圖甲為小偉設(shè)計(jì)的模擬電路示意圖,圖中兩個(gè)虛線框一個(gè)接氣敏電阻R、一個(gè)接定值電阻R0。已知電源電壓恒為6V,氣敏電阻R的阻值與燃?xì)鉂舛鹊年P(guān)系如圖乙所示。當(dāng)燃?xì)鉂舛壬叩?.4%時(shí),燃?xì)庋b置閥門兩端電壓恰好增大至2V,燃?xì)夤艿篱y門自動(dòng)關(guān)閉(不考慮燃?xì)夤艿篱y門對(duì)電路的影響)。下列說法正確的是(  )
A.氣敏電阻R應(yīng)接在虛線框1處
B.接入定值電阻R0的阻值為5Ω
C.當(dāng)燃?xì)鉂舛葹?.1%時(shí),電路中電流為0.24A
D.若虛線框內(nèi)兩元件對(duì)調(diào),閥門自動(dòng)關(guān)閉時(shí)的燃?xì)鉂舛葹?.6%
6.(2025 徐水區(qū)模擬)如圖為小明在跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易水的流速監(jiān)測(cè)裝置。電源電壓為4.5V,定值電阻R1的阻值為10Ω,電流表的量程為“0~0.6A”,電壓表的量程為“0~3V”,機(jī)翼狀探頭通過連桿帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P上下移動(dòng)。已知探頭浸沒在靜水中時(shí),滑片P在最下端。閉合開關(guān)S,下列說法正確的是(  )
A.水的流速增大,電壓表示數(shù)變大
B.水的流速增大,電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量之比變大
C.隨著水流變化,電路中的最大電流可達(dá)0.6A
D.若將電壓表改裝成監(jiān)測(cè)裝置的流速表,R2的最大阻值不大于20Ω
7.(2025 新樂市模擬)噪聲污染是當(dāng)代社會(huì)四大污染之一。如圖是噪聲監(jiān)測(cè)儀的電路圖,電源電壓恒為6V,定值電阻R0=10Ω,R為聲敏電阻,其阻值隨聲音強(qiáng)弱發(fā)生變化,電流表使用0~0.6A量程。在某次測(cè)試中,當(dāng)噪聲為80dB時(shí),電流表示數(shù)為0.4A;當(dāng)噪聲為40dB時(shí),電流表示數(shù)為0.2A。下列說法正確的是(  )
A.聲敏電阻R的阻值隨聲音強(qiáng)度的增大而增大
B.當(dāng)噪聲為40dB時(shí),聲敏電阻R的阻值為30Ω
C.當(dāng)噪聲為80dB時(shí),定值電阻R0兩端可以接測(cè)量范圍為0~3V的電壓表
D.僅電源電壓變大,則此噪聲監(jiān)測(cè)儀的噪聲監(jiān)測(cè)范圍變小
8.(2025 廣陽(yáng)區(qū)一模)圖甲是一種握力計(jì),圖乙為它的工作原理圖。電源兩端電壓為3V保持不變,握力顯示表是由電流表改裝而成,R1是一根長(zhǎng)度為6cm的電阻絲(該電阻絲阻值大小與長(zhǎng)度成正比),定值電阻R2起保護(hù)電路作用。不施加力時(shí)彈簧一端的滑片P在R1的最上端,當(dāng)施加的力最大時(shí)滑片P移動(dòng)到R1的最下端(彈簧的電阻不計(jì)),施加的力F與彈簧壓縮量ΔL的關(guān)系如圖丙所示。握力計(jì)測(cè)量范圍為0~60N,電路中電流表變化范圍0.1~0.6A,則下列說法正確的是(  )
A.握力60N時(shí)電路中電流為0.6A B.R2電阻為20Ω
C.R1連入電路阻值變化的范圍是0~30Ω D.當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時(shí),握力大小為12N
9.(2025 裕華區(qū)二模)小明根據(jù)所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)電子量角器,電路如圖所示,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,O為半圓弧電阻MN的圓心,金屬滑片OP為半徑,與半圓弧接觸良好,半圓弧電阻MN的總電阻為30Ω,接入電路的電阻RMP與指針旋轉(zhuǎn)角度θ成正比,電源電壓恒為6V,R0為電阻箱,此時(shí)電阻調(diào)節(jié)為10Ω。下列說法正確的是(  )
A.所測(cè)角度θ越大,電流表示數(shù)越小,電壓表示數(shù)越小
B.當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí),量角器所測(cè)角度θ為40°
C.為保證電路安全,此量角器所測(cè)角度θ的范圍為0~60°
D.將電壓表表盤改裝為角度指示盤,為滿足測(cè)量角度范圍最大,且精度最高,變阻箱R0的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為60Ω
10.(2025 永年區(qū)一模)如圖所示,電源電壓不變,a、b、c為電壓表或電流表,R1為10Ω的定值電阻,R2為標(biāo)有“20Ω,1A”的滑動(dòng)變阻器,燈泡L的電阻不隨溫度變化而變化。當(dāng)電路只閉合開關(guān)S2時(shí),燈泡亮度能夠隨滑動(dòng)變阻器R2滑片的移動(dòng)而發(fā)生變化,所有開關(guān)都閉合時(shí)C表的指針偏轉(zhuǎn)12格。(電表的正負(fù)接線柱可根據(jù)電流方向進(jìn)行調(diào)整)下列說法正確的是(  )
A.只閉合開關(guān)S1后,a表與b表示數(shù)相同
B.只閉合開關(guān)S2后,向右移動(dòng)R2的滑片,c表的變化量與a表的變化量的比值是一個(gè)定值
C.開關(guān)均閉合后,向右移動(dòng)R2的滑片,c表與b表的比值變大
D.所有開關(guān)都閉合后,電路的最大總功率為6W
二.多選題(共2小題)
(多選)11.(2025 河北模擬)如圖所示,電源電壓保持不變,定值電阻R1的阻值為10Ω,滑動(dòng)變阻器R3的最大阻值為50Ω。當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2后,滑動(dòng)變阻器滑片移到最左邊時(shí),電壓表V1示數(shù)為3V,電流表示數(shù)為0.6A。下列說法正確的是(  )
A.定值電阻R2的阻值為10Ω
B.電路的最小功率為0.15W
C.改變開關(guān)S1、S2的通斷及滑動(dòng)變阻器R3滑片P的位置,使電壓表V1、V2示數(shù)之比為1:1,此時(shí)電流表示數(shù)一定為0.15A
D.在S1閉合情況下,S2由閉合到斷開,定值電阻R1的最小功率之比為36:121
(多選)12.(2025 邢臺(tái)一模)如圖所示,電路中電源電壓恒為4.5V,電壓表的量程為0~3V,電流表的量程為0~0.6A,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω;1A”,燈泡的額定電流為0.5A,電阻為5Ω(燈絲電阻不變)。閉合開關(guān),要求兩電表的示數(shù)均不能超過所選量程,燈泡兩端電壓不允許超過額定值,則下列說法正確的是(  )
A.滑動(dòng)變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍是4~10Ω
B.電流表最大示數(shù)為0.6A
C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)過程中,電壓表示數(shù)變大,燈泡變亮
D.當(dāng)電路中電流最大時(shí),燈泡與滑動(dòng)變阻器兩端的電壓比為5:4
三.填空題(共6小題)
13.(2025 廣陽(yáng)區(qū)一模)如圖所示為一個(gè)充電寶同時(shí)給兩部手機(jī)充電,這部充電寶是     (選填“用電器”或“電源”);如圖所示,當(dāng)S1和S2都閉合,燈泡是     (選填“斷路”或“短路”)。
14.(2025 邯鄲模擬)2023年5月28日,如圖所示國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919上海虹橋機(jī)場(chǎng)起飛,在北京首都機(jī)場(chǎng)平穩(wěn)降落,穿過象征民航最高禮儀“水門”(圖甲),順利完成這一機(jī)型全球首次商業(yè)載客飛行。飛機(jī)機(jī)翼的橫截面設(shè)計(jì)成如圖乙所示的形狀,是利用流體流速越快、壓強(qiáng)越     的原理,使飛機(jī)產(chǎn)生向上的升力;飛機(jī)上的著地輪一般都裝有如圖丙所示的搭地線,這是為了防止因摩擦起電現(xiàn)象而造成危險(xiǎn)。有些飛機(jī)不裝搭地線,而采用特殊的橡膠輪胎,這種橡膠屬于     (選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”)。
15.(2025 張家口模擬)如圖所示,把兩端接有金屬接線柱的塑料管、電源、開關(guān)、小燈泡用導(dǎo)線組裝成電路,閉合開關(guān)后,將濃度均勻的鹽水從注水口慢慢倒入塑料管中時(shí),發(fā)現(xiàn)注入的鹽水越多,燈泡越亮,說明鹽水的電阻越    (選填“大”、“小”),此實(shí)驗(yàn)證明電阻大小和導(dǎo)體的    有關(guān)。
16.(2025 張家口模擬)如圖所示電路,“〇”處可以連接電流表或電壓表測(cè)量電路中的電流、電壓,閉合開關(guān)S,L1、L2兩燈均發(fā)光,則a是     表,b是     表;若閉合開關(guān)S后,只有一個(gè)燈發(fā)光,則a是     表。
17.(2025 廊坊一模)同學(xué)們以“廚房中的物理”為主題開展了科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。如圖甲是用金屬螺釘、錫箔紙和飲料瓶制作的一個(gè)驗(yàn)電器,其工作原理是     。如圖乙,用細(xì)繩將不銹鋼勺子懸掛起來,使其靜止在水平位置,則勺子懸掛點(diǎn)     (選填“左”或“右”)側(cè)的質(zhì)量較大一些。
18.(2025 南皮縣校級(jí)模擬)電腦屏幕上“粘”了一層灰塵。小明想到了一個(gè)除塵辦法:用塑料尺在頭發(fā)上快速摩擦了幾下,靠近電腦屏幕,灰塵就被吸下來。這是利用了帶電體     的性質(zhì);塑料尺是     (選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”)。
四.實(shí)驗(yàn)探究題(共5小題)
19.(2025 香河縣一模)在“探究通過導(dǎo)體的電流與電壓和電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小明可利用的器材:滑動(dòng)變阻器,開關(guān),電源(電壓恒定),電流表、電壓表各一個(gè),四個(gè)定值電阻(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω),導(dǎo)線若干。小明做了如下實(shí)驗(yàn):
(1)圖甲是小明連接的實(shí)物電路,其中有一根導(dǎo)線未連接,請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線正確連接電路。
(2)連接好電路后,閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于最     (選填“左”或“右”)端。
(3)連接好電路后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表和電流表示數(shù)發(fā)生變化,收集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入了表1中。
①在記錄第2組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,為     A。
②分析表1中數(shù)據(jù),可以看出第     (填數(shù)據(jù)序號(hào))組數(shù)據(jù)明顯錯(cuò)誤。
③分析可知,小明使用的定值電阻的阻值為     Ω。
表1
數(shù)據(jù)序號(hào) 1 2 3 4 5
電壓U/V 1 1.4 2 2.1 3
電流I/A 0.1 0.2 0.26 0.3
表2
數(shù)據(jù)序號(hào) 1 2 3
電阻R/Ω 5 10 20
電流I/A 0.4 0.2 0.1
(4)小紅又拿來可調(diào)電壓的電源,并且把電壓調(diào)到4.5V不變,其他實(shí)驗(yàn)器材不變,探究“電流與電阻的關(guān)系”,使與5Ω電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)為2V,讀出電流表示數(shù),再分別改接10Ω、20Ω電阻,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),收集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。
小紅在實(shí)驗(yàn)中使用的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格可能是     (選填“①”“②”或“③”)。
①10Ω,1A ②30Ω,1A ③50Ω,0.3A
小紅重新實(shí)驗(yàn)后,得到正確數(shù)據(jù)并分析,得出結(jié)論:當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
【拓展】小紅選用上述規(guī)格的滑動(dòng)變阻器和其它相同實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),在前三個(gè)電阻接入電路并順利完成實(shí)驗(yàn)后,又將30Ω電阻接入電路,發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑片,都不能使電壓表示數(shù)為2V。為了完成實(shí)驗(yàn),她打算重新設(shè)定定值電阻兩端的電壓,再重做這個(gè)實(shí)驗(yàn),她正確設(shè)定的定值電阻兩端的電壓可能是     (選填“①”“②”或“③”)。
①1.5V ②2.25V ③2.5V
20.(2025 叢臺(tái)區(qū)三模)小亮在探究“串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中,連接了如圖甲的電路,電源為兩節(jié)新干電池。
實(shí)驗(yàn)次序 U1/V U2/V U/V
1 2.3 0.7 3.0
2 2.0 1.0 3.0
3 1.7 1.3 3.0
(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)選擇規(guī)格     (選填“相同”或“不同”)的小燈泡;在連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于     狀態(tài);
(2)接通電路后,發(fā)現(xiàn)燈泡L1不發(fā)光,L2發(fā)光,且電壓表的示數(shù)為0,此時(shí)電路中的故障可能是     (選填序號(hào));
A.L1短路 B.L1斷路 C.L2短路 D.L2斷路
(3)在測(cè)量完L1兩端的電壓后,小亮想移動(dòng)一根導(dǎo)線來測(cè)量?jī)蓚€(gè)燈泡兩端的總電壓,請(qǐng)你在圖甲中要移動(dòng)的導(dǎo)線上畫“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線正確連接電路;
(4)用電壓表分別測(cè)出的L1和L2兩端電壓及串聯(lián)總電壓的值分別為U1、U2、U,經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn),得到的數(shù)據(jù)記錄在表中。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可得到串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)是     (用公式表示);
(5)小亮為了不反復(fù)拆接電壓表,優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)過程,設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路,他的思路是:只閉合開關(guān)S和S1,電壓表測(cè)L1的電壓;只閉合開關(guān)S和S2,電壓表就可以測(cè)L2的電壓。請(qǐng)你評(píng)估一下這種設(shè)計(jì)存在的問題是:    。
【拓展】完成實(shí)驗(yàn)后,小亮又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路來測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻(已知其額定電壓為2.5V),電源電壓未知,R0的阻值為40Ω,電壓表選大量程接入電路,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1撥到觸點(diǎn)A,移動(dòng)滑片,使小燈泡正常發(fā)光;
②保持滑片P的位置不變,再將開關(guān)S1撥到觸點(diǎn)B,此時(shí)電壓表指針恰好滿偏;
③小燈泡正常發(fā)光時(shí),燈絲的電阻為R=     Ω。
21.(2025 遷安市二模)小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來探究“并聯(lián)電路中電壓和電流的特點(diǎn)”,電源電壓恒定。
(1)小明連接電路探究并聯(lián)電路的電壓關(guān)系時(shí),剛接入最后一根導(dǎo)線時(shí),電壓表指針就發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。請(qǐng)指出小明在連接電路時(shí)存在的不妥之處:    。
(2)探究電壓的特點(diǎn)時(shí),應(yīng)用電壓表分別測(cè)出電源電壓、AB和    (選填“AC”“CD”或“BD”)兩點(diǎn)間的電壓。
(3)測(cè)量電源電壓時(shí),電壓表示數(shù)如圖乙所示,為    V。進(jìn)行后面兩次電壓的測(cè)量時(shí),電壓表示數(shù)與圖乙相同,初步得出結(jié)論:并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓與電源電壓相等。
(4)小明用同樣的實(shí)驗(yàn)器材再加一個(gè)電流表連接了如圖丙所示的電路,繼續(xù)探究并聯(lián)電路的電流關(guān)系。在測(cè)量E處的電流之后,小明想只移動(dòng)一根導(dǎo)線,使電流表測(cè)量圖甲中C處的電流。請(qǐng)?jiān)谝苿?dòng)的導(dǎo)線上畫“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線連接正確的電路。
(5)正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示,分析數(shù)據(jù)初步得到結(jié)論:在并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和。
電流IE/A 電流IA/A 電流IC/A
0.42 0.30 0.12
(6)小明邀請(qǐng)小華對(duì)他的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估,小華建議他更換阻值不同的電阻再進(jìn)行幾次實(shí)驗(yàn),目的是    。小明在不更改電路其他元件的情況下,可將R2更換為    (選填“①”“②”或“③”)的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①5Ω ②8Ω ③12Ω
【拓展】小華設(shè)計(jì)如圖丁所示的電路來測(cè)量小燈泡的額定功率,小燈泡的額定電流為I額。請(qǐng)完成下列填空。(電源電壓不變,R1和R2為滑動(dòng)變阻器,R2的最大電阻為R0)
①只閉合開關(guān)S、S1,調(diào)節(jié)R2的滑片P2,使電流表示數(shù)為I額;
②再斷開開關(guān)S1、閉合開關(guān)S2,保持R2的滑片P2位置不變,調(diào)節(jié)R1的滑片P1,使電流表示數(shù)為I額;
③保持R1的滑片P1位置不變,接著將R2的滑片P2調(diào)至最左端,記下電流表示數(shù)I1;再將R2的滑片P2調(diào)至最右端,記下電流表示數(shù)I2;
④則小燈泡的額定功率P=    (用I額、R0、I1、I2表示)。
22.(2025 藁城區(qū)二模)為探究“電流與電壓的關(guān)系”,器材有:滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電源(電壓恒為3V)電流表、電壓表各一塊。
(1)如圖甲是小明連接的實(shí)物電路,圖中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)你在連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”,并補(bǔ)畫出正確的連線。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 一 三 三
電壓/V 1.0 1.5 2.0
電流/A 0.2 0.3 0.4
(2)小明排除故障后,通過實(shí)驗(yàn)獲得的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表,分析表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論     ;
(3)小明在某次實(shí)驗(yàn)中觀察到電流表的示數(shù)如圖乙所示,通過分析可得電壓表的示數(shù)為     V。
(4)實(shí)驗(yàn)提供的滑動(dòng)變阻器規(guī)格為R1“5Ω 2A”、R2“20Ω 0.1A”、R3“20Ω 1A”。小明選擇的是     (選填“R1”、“R2”或“R3”)完成了上述實(shí)驗(yàn)。
(5)小麗用另一組同規(guī)格的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),獲得的數(shù)據(jù)做出U﹣I關(guān)系如圖丙,發(fā)現(xiàn)與預(yù)期結(jié)果不一樣,原因可能是     。
(6)小麗完成實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)桌上有一個(gè)額定電壓為2.5V的小燈泡,于是他利用手邊的部分器材又找來一個(gè)定值電阻R0(R0=6Ω),設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路,測(cè)出了小燈泡正常發(fā)光的電阻;
①只閉合S、S2,移動(dòng)滑片P,使電壓表的示數(shù)為     V。
②只閉合S、S1,保持滑片P不動(dòng),讀出電壓表的示數(shù)為2V。
③小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為     Ω。
23.(2025 安次區(qū)二模)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了用“伏安法”測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,Rx為待測(cè)電阻。
(1)請(qǐng)按照?qǐng)D甲所示的電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖乙中完成實(shí)物圖連接。
(2)連接好電路,閉合開關(guān)后,小明發(fā)現(xiàn)兩電表的指針都反向偏轉(zhuǎn),最簡(jiǎn)單的解決辦法是    。
(3)排除故障后,將滑片p移到最右端,閉合開關(guān),電壓表的示數(shù)為1.2V,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.0V時(shí),電流表示數(shù)如圖丙所示,繼續(xù)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P完成實(shí)驗(yàn),記錄的數(shù)據(jù)如表所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得定值電阻Rx=    Ω(結(jié)果保留一位小數(shù));多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是為了    。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 電壓U/V 電流I/A 電阻Rs/Ω 電阻的平均值/Ω
1 1.2 0.12 10
2 2.0
3 2.5 0.24 10.4
(4)實(shí)驗(yàn)小組完成實(shí)驗(yàn)后,他們經(jīng)過討論,認(rèn)為用圖甲的電路圖還可以完成    實(shí)驗(yàn)。(至少填寫一個(gè)實(shí)驗(yàn)名稱)
【拓展】小明用如圖丁所示的電路測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,所用器材:額定電流為0.3A的小燈泡、電池組(三節(jié)干電池串聯(lián),電壓為4.5V),電流表一塊、滑動(dòng)變阻器(15Ω 2A)、定值電阻(R0=5Ω)、開關(guān)和導(dǎo)線若干。
①只閉合S、S2,移動(dòng)滑片P,使電流表的示數(shù)為    A。
②只閉合S、S1,保持滑片P不動(dòng),讀出電流表的示數(shù)為0.45Λ。
③小燈泡正常工作時(shí)的電阻為    Ω。
五.綜合應(yīng)用題(共5小題)
24.(2025 張家口一模)如圖甲所示,電源電壓可調(diào),小燈泡L標(biāo)有“5V,5W”,滑動(dòng)變阻器R0規(guī)格為“20Ω,2A”,電流表表盤如圖乙所示。當(dāng)電源電壓調(diào)至10V時(shí),閉合開關(guān)S,滑片P移至某一位置時(shí),電流表的示數(shù)為1A。(解答時(shí),要求有必要的文字說明、公式和計(jì)算步驟等,只寫最后結(jié)果不得分)
(1)求小燈泡此時(shí)的電阻。
(2)求滑動(dòng)變阻器R0此時(shí)消耗的電功率。
(3)若用定值電阻R1替換小燈泡L,且將滑動(dòng)變阻器R0與R1并聯(lián),電流表接入干路中,如圖丙所示。若電源電壓在25~30V之間任意取值,在保證電路安全的情況下,調(diào)節(jié)R0的滑片P,可使電流表指針達(dá)到滿偏。求滿足要求的R1的阻值范圍。
25.(2025 任澤區(qū)一模)在圖(a)電路中,電源電壓6V且保持不變,電阻R1的阻值為20Ω,閉合開關(guān)S,電路正常工作。
(1)求電流表的示數(shù)I1;
(2)滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“50Ω,1.8A''字樣,若將R2與圖(a)中的全部元件以某種方式重新連接組成新的電路后,電流表的示數(shù)如圖(b)所示:
①判斷滑動(dòng)變阻器R2與電阻R1的連接方式;
②判斷滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值。
26.(2025 遷安市二模)如圖所示的電路中,電源電壓恒為6V。小燈泡L標(biāo)有“5V 2.5W”字樣(燈絲電阻不隨溫度變化),滑動(dòng)變阻器R1的銘牌標(biāo)有“25Ω 1A”字樣,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V。
(1)求小燈泡L正常發(fā)光時(shí)通過的電流;
(2)只閉合開關(guān)S和S1,R1的滑片P位于最右端時(shí),電壓表示數(shù)為2.5V。求定值電阻的阻值;
(3)只閉合開關(guān)S和S2時(shí),移動(dòng)R1的滑片P,在保證各元件安全工作的前提下,求R1允許的取值范圍。
27.(2025 館陶縣二模)在圖(a)所示的電路中,電源電壓為24伏保持不變,定值電阻R1的阻值為10歐。閉合開關(guān),當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片移到某一位置時(shí),電流表A的示數(shù)為1.8安。
(1)求此時(shí)R2兩端的電壓U2。
(2)將一個(gè)表盤如圖(b)所示的電壓表接入電路。當(dāng)電壓表并聯(lián)在某個(gè)元件兩端時(shí),移動(dòng)滑片過程中電壓表示數(shù)的最小值為8伏;當(dāng)電壓表并聯(lián)在另一個(gè)元件兩端時(shí),移動(dòng)滑片過程中電壓表示數(shù)的最小值為4伏。求滑動(dòng)變阻器R2的規(guī)格。
28.(2025 安次區(qū)二模)如圖甲所示,電源電壓恒定,定值電阻R1=60Ω,燈泡L標(biāo)有“6V 0.5A”字樣(假設(shè)燈絲電阻不變)。當(dāng)只閉合開關(guān)S1,滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端滑到中點(diǎn)時(shí),小燈泡正常發(fā)光,電壓表與電流表示數(shù)的U﹣I圖像如圖乙所示。求:
(1)滑動(dòng)變阻器的最大阻值;
(2)斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2、S3,若將滑動(dòng)變阻器的滑片移至a端,此時(shí)電路消耗的電功率;
(3)只閉合開關(guān)S1,將電源換成一個(gè)可調(diào)電壓的電源,電流表、電壓表量程分別為0~0.6A、0 15V,在保證電路安全的情況下,要求電表示數(shù)不低于量程的一半,通過分析計(jì)算判斷只保留哪一只電表使得電源電壓變化范圍最大及電源電壓的最大變化范圍。
五年真題參考答案與試題解析
1.【考點(diǎn)】動(dòng)態(tài)電路中電功率的變化;動(dòng)態(tài)電路的分析.版權(quán)所有
【專題】歐姆定律;應(yīng)用能力.
【解答】A、風(fēng)速減小時(shí),壓敏電阻R1的阻值增大,整個(gè)串聯(lián)電路的總電阻增大,電路中的電流減小,根據(jù)P=I2R可知:R2的功率會(huì)減小,故A錯(cuò)誤;
B、風(fēng)速變化時(shí),壓敏電阻R1的阻值發(fā)生變化,串聯(lián)電路的總電阻發(fā)生變化,電路中的電流發(fā)生變化,
R2兩端電壓發(fā)生變化,電源電壓不變,R1兩端電壓一定變化,
電壓表測(cè)量的是壓敏電阻R1兩端的電壓,電壓表示數(shù)一定發(fā)生變化,故B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)風(fēng)速逐漸增大到v2時(shí),壓敏電阻R1的阻值逐漸變小,電壓表示數(shù)逐漸變小不會(huì)報(bào)警,電流表示數(shù)逐漸增大到設(shè)定值會(huì)報(bào)警,故C正確;
D、電壓表和電流表示數(shù)之比為R1的阻值,風(fēng)速變化時(shí),R1的阻值會(huì)變化,故D錯(cuò)誤;
故選:C。
2.【考點(diǎn)】歐姆定律的應(yīng)用.版權(quán)所有
【專題】計(jì)算題;歐姆定律;分析、綜合能力.
【解答】(1)由歐姆定律可知,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻:RL12Ω;
(2)由圖1可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓,電流表測(cè)量電路中的電流,
此時(shí)電路中的電流為0.5A,則小燈泡剛好正常發(fā)光,根據(jù)小燈泡規(guī)格可知,小燈泡兩端的電壓為6V,
根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,電源電壓:U=UL+UR=6V+2V=8V;
(3)當(dāng)電路中的電流為0.5A,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0時(shí),電源電壓最小,此時(shí)的最小電源電壓:Umin=UL=6V;
當(dāng)電路中的電流為0.2A,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí),由歐姆定律可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:UR=IminR=0.2A50=10V<15V,
由圖2可知,此時(shí)燈泡兩端的電壓UL′=1V,
此時(shí)電源電壓最大,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,最大電源電壓:Umax=UL′+UR=1V+10V=11V,
所以電源電壓的取值范圍為:6V~11V。
答:(1)小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻為12Ω。
(2)電源電壓為8V;
(3)電源電壓的取值范圍為:6V~11V。
3.【考點(diǎn)】歐姆定律的應(yīng)用;歐姆定律求范圍值;電功率的綜合計(jì)算.版權(quán)所有
【專題】計(jì)算題;歐姆定律;電能和電功率;分析、綜合能力.
【解答】(1)由圖可知,R1、R2和R串聯(lián),電壓表V1測(cè)R2和R兩端總電壓,電壓表V2測(cè)R2兩端電壓;閉合開關(guān),滑動(dòng)變阻器R的滑片置于某一位置A時(shí),電壓表V1的示數(shù)為14V,V2的示數(shù)為2V,根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)結(jié)合歐姆定律可知,電路中的電流為:
I=I20.2A;
(2)R1兩端電壓為:
UR1=I2R1=0.2A×20Ω=4V,
則電源電壓為:
U=UR1+U1=4V+14V=18V;
(3)當(dāng)電壓表V1滿偏時(shí),即U1'=15V,滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值最大,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知,R1兩端電壓為UR1'=U﹣U1'=18V﹣15V=3V,
此時(shí)電路中的電流為:
I'A,
R2兩端電壓為:
U2'=I'R2A×10Ω=1.5V,
滑動(dòng)變阻器R兩端電壓為:
UR=U1'﹣U2'=15V﹣1.5V=13.5V,
則滑動(dòng)變阻器R接入電路的最大阻值為:
RR大90Ω;
當(dāng)電壓表V2滿偏時(shí),即U2''=3V,滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值最小;
此時(shí)電路中的電流為:
I''0.3A,
電路的總電阻為:
R總60Ω,
則滑動(dòng)變阻器R接入電路的最小阻值為:
RR小=R總﹣R1﹣R2=60Ω﹣20Ω﹣10Ω=30Ω,
故R在替換前的阻值變化范圍為30~90Ω;
用最大阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器R0替換電阻R1,要使電路總功率最大,即電路中的電流最大,當(dāng)電壓表V2滿偏時(shí),電路中的電流最大,此時(shí)電路中的電流為I''=0.3A,電路的總電阻為R總=60Ω;
根據(jù)電阻的串聯(lián)可知,
R0+R2+R=60Ω,即R0+R=60Ω﹣R2=60Ω﹣10Ω=50Ω,
因R僅可以在替換前的范圍內(nèi)變化,
當(dāng)R=30Ω時(shí),R0=20Ω;
當(dāng)電壓表V1滿偏時(shí),根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,

帶入數(shù)據(jù),即5R0﹣R=10Ω,
因R0+R=50Ω,解得R0=10Ω,
故R0接入電路的阻值范圍為10~20Ω。
答:(1)滑片置于A時(shí),電路中的電流為0.2A;
(2)電源電壓為18V;
(3)R0接入電路的阻值范圍為10~20Ω。
4.【考點(diǎn)】電功率的綜合計(jì)算;家庭電路中各元件的連接方式.版權(quán)所有
【專題】計(jì)算題;應(yīng)用題;電流和電路;電能和電功率;分析、綜合能力.
【解答】(1)在家庭電路中,家庭中的用電器工作時(shí)互不影響,是并聯(lián)連接的;
(2)已知插座的額定電流為10A,則插座上可以的用電器接入的總功率為:P大=UI大=220V×10A=2200W,
則還可以接入的用電器的總功率為:P=P大﹣P冰箱=2200W﹣200W=2000W。
故答案為:并聯(lián);2000。
5.【考點(diǎn)】電功率的綜合計(jì)算;歐姆定律的應(yīng)用.版權(quán)所有
【專題】歐姆定律;電能和電功率;應(yīng)用能力;分析、綜合能力.
【解答】
(1)閉合S,燈L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),當(dāng)I=0.25A時(shí),U滑=2.5V,由圖2可知,UL=2V,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)得U電源=UL+U滑=2V+2.5V=4.5V;
(2)由題意知,當(dāng)電壓表示數(shù)最大為3V時(shí),燈L兩端電壓最小,此時(shí)燈L的功率最小;
燈L兩端最小電壓:UL小=U電源﹣U滑′=4.5V﹣3V=1.5V,
由圖2知,燈L的最小電流I小=0.2A,
燈L的最小功率:P=UL小I小=1.5V×0.2A=0.3W;
(3)用定值電阻R1替換燈泡L后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,電路中最大電流有兩種可能:I大=0.6A或I大<0.6A,且這一過程中滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值始終小于50Ω;
①若I大=0.6A時(shí),則最小電流I小=I大﹣ΔI=0.6A﹣0.3A=0.3A,此時(shí)電壓表示數(shù)最大為3V,
R1中的最小電流:I小,
即0.3A,解得R1=5Ω;
②若I大<0.6A時(shí),由題意可得,最大電流I大,最小電流I小,
則ΔI=I大﹣I小,
即,
代入數(shù)據(jù)可得:0.3A,
解得R1=10Ω;
故定值電阻R1的可能值為5Ω或10Ω。
答:(1)電源電壓是4.5V;
(2)燈泡的最小功率是0.3W;
(3)定值電阻R1的可能值為5Ω或10Ω。
6.【考點(diǎn)】電功率的綜合計(jì)算;歐姆定律的應(yīng)用.版權(quán)所有
【專題】計(jì)算題;歐姆定律;電能和電功率;應(yīng)用能力.
【解答】(1)由圖知,兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)R0兩端電壓,電流表測(cè)電路中電流,
由歐姆定律可得,R010Ω;
(2)由歐姆定律可得,電路的總電阻:
R總50Ω,
滑片在中點(diǎn),由串聯(lián)電路的電阻規(guī)律有:
R=R總﹣R0=50Ω﹣10Ω=40Ω,
所以變阻器的最大值R=80Ω;
(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器左滑時(shí),電路中電阻變小,電流變大,電路中電流最大為I大=0.6A,
此時(shí)電壓表示數(shù)U0=I大R0=0.6A×10Ω=6V<15V,電路安全,符合題意;
當(dāng)電壓表改接在R兩端,當(dāng)滑片滑到最右端時(shí),電壓表示數(shù)最大為15V,由分壓原理知,此時(shí)變阻器連入電路的阻值最大,電路中電流最小,
I小=I00.3A,
此時(shí)變阻器接入電路的阻值R滑50Ω<80Ω,這說明電路中的最小電流確實(shí)是0.3A,
電源電壓一定,電流最小時(shí),電路消耗功率最小,
所以。
答:(1)R0的阻值為10Ω;
(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值為80Ω;
(3)在保證電路安全的情況下,電路消耗的最大功率和最小功率之比為2:1。
7.【考點(diǎn)】電功率的綜合計(jì)算;歐姆定律的應(yīng)用.版權(quán)所有
【專題】計(jì)算題;電路和歐姆定律;電能和電功率;分析、綜合能力.
【解答】由電路圖可知,閉合開關(guān),燈泡L與定值電阻R0串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流。
(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)其兩端的電壓UL=5V,功率PL=1W,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,由P=UI可得,電路中的電流I10.2A,
由I可得,R0兩端的電壓U0=I1R0=0.2A×50Ω=10V,
R0的功率P0=U0I1=10V×0.2A=2W,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,電源電壓U=U0+UL=10V+5V=15V;
(2)若定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)時(shí),
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零時(shí),電路中的電流最大,最大電流I大0.3A;
若定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器R并聯(lián)時(shí),
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,通過滑動(dòng)變阻器的最小電流分別為IR1.5A,IR′0.15A,
因“10Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為1A,且小于1.5A,
所以,該規(guī)格的滑動(dòng)變阻器不能與定值電阻R0并聯(lián),
因“100Ω 0.5A”的滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為0.5A,且大于0.15A,
所以,該規(guī)格的滑動(dòng)變阻器能與定值電阻R0并聯(lián),
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,此時(shí)電路的最大總電流I大′=I大+IR大=0.3A+0.5A=0.8A,
綜上可知,當(dāng)“100Ω 0.5A”的滑動(dòng)變阻器與定值電阻R0并聯(lián),且電流表(選0~0.6A量程時(shí)位于兩支路之一或選0~3A的量程位于干路)時(shí),電路的總功率最大,
則電路消耗的最大功率P滑大=UI大′=15V×0.8A=12W。
答:(1)R0的功率為2W,電源電壓為15V;
(2)選擇“100Ω 0.5A”規(guī)格的變阻器與定值電阻R0并聯(lián)、且電流表選0~0.6A量程位于兩支路之一或選0~3A的量程位于干路時(shí),電路消耗的總功率最大,最大功率是12W。
一年模擬參考答案與試題解析
一.選擇題(共10小題)
1.【考點(diǎn)】能源危機(jī)和節(jié)約資源;太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化;半導(dǎo)體的特點(diǎn);超導(dǎo)體在磁懸浮列車、超導(dǎo)輸電的應(yīng)用.版權(quán)所有
【專題】電壓和電阻;能源的利用與發(fā)展;應(yīng)用能力.
【解答】A、我國(guó)空間站使用的柔性太陽(yáng)能電池板,主要是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,而非化學(xué)能,故A錯(cuò)誤。
B、根據(jù)能量守恒定律,能量在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程中總量保持不變,但能量的轉(zhuǎn)化具有方向性,可利用的能源會(huì)越來越少,所以我們需要節(jié)約能源,故 B錯(cuò)誤。
C、手機(jī)、電腦等現(xiàn)代電子產(chǎn)品的芯片多是用半導(dǎo)體材料制作的,常見的半導(dǎo)體材料有硅、鍺等,硅是制作芯片的主要材料,故C正確。
D、超導(dǎo)材料電阻為零,用于制作遠(yuǎn)距離輸電導(dǎo)線時(shí),可避免電能因電阻產(chǎn)生熱量而損耗;而電爐是根據(jù)電流的熱效應(yīng)工作的,需要電阻產(chǎn)生熱量,超導(dǎo)材料電阻為零不能產(chǎn)生熱量,所以不能用于制作電爐的電阻絲,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
2.【考點(diǎn)】歐姆定律的應(yīng)用.版權(quán)所有
【專題】歐姆定律;應(yīng)用能力;分析、綜合能力.
【解答】A、由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)滑片P下方電阻絲兩端的電壓,
因電壓表的內(nèi)阻很大、在電路中相當(dāng)于斷路,
所以,身高變化(即滑片移動(dòng))時(shí),R2接入電路中的電阻不變,由I可知,電路中的電流不變,故A錯(cuò)誤;
B、電阻線的最大阻值R2=80cm×0.5Ω/cm=40Ω,
當(dāng)滑片位于電阻線的上端且電壓表的示數(shù)為3V時(shí),測(cè)量?jī)x測(cè)量身高的范圍最大,且測(cè)量精確度最高,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,電路中的電流為:
I0.075A,
此時(shí)電路中的總電阻始終為:
R總160Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,定值電阻R1阻值R1=R總﹣R2=160Ω﹣40Ω=120Ω,故B錯(cuò)誤;
C、電路中總電阻不變,總電流不變,滑動(dòng)變阻器電阻最大時(shí)分得電壓不變,換用大量程的電壓表對(duì)測(cè)量范圍沒有影響,故C錯(cuò)誤;
D、電路中的電流始終為0.075A不變,對(duì)身高為170cm的小欣進(jìn)行測(cè)量時(shí),則電壓表所測(cè)電阻絲的阻值:
R小欣20Ω,
同理,對(duì)小明進(jìn)行測(cè)量時(shí)電壓表所測(cè)電阻絲的阻值:
R小琳24Ω,
兩次電阻的差值為:ΔR=24Ω﹣20Ω=4Ω,
由電阻絲的阻值為0.5Ω/cm可得,電阻絲相差的長(zhǎng)度,即兩個(gè)同學(xué)身高的差值:
ΔL8cm,
小明進(jìn)行測(cè)量時(shí)電壓表的示數(shù)較大,說明小明的身高要高一些,即小明的身高為170cm+8cm=178cm,故D正確。
故選:D。
3.【考點(diǎn)】動(dòng)態(tài)電路的分析;歐姆定律的應(yīng)用.版權(quán)所有
【專題】歐姆定律;分析、綜合能力.
【解答】A、由圖2可知,光敏電阻R0的阻值隨光的照度的增大而變小,所以,當(dāng)照度增大時(shí),RG的阻值將變小,故A錯(cuò)誤;
B、由圖1可知,兩電阻串聯(lián)。根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知,當(dāng)光的照度增大時(shí),RG兩端的電壓變小,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,R兩端的電壓增大,
故為使光的照度增大時(shí)電壓表的示數(shù)也增大,應(yīng)將電壓表并聯(lián)在定值電阻R的兩端;故B錯(cuò)誤;
C、光的照度增大時(shí)電壓表的示數(shù)也增大,故當(dāng)電壓表示數(shù)達(dá)到3V時(shí),光的照度最大。
根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律知,R:RG=UV:(U﹣UV)代入數(shù)據(jù)有10kΩ:RG=3V:(9V﹣3V);
解得:RG=20kΩ,由圖乙可知,此時(shí)光的最大照度為1.2Lux;故C正確;
D、根據(jù)題意,換成可調(diào)電源和可調(diào)電阻后,要想使照度增大,則RG的對(duì)應(yīng)阻值應(yīng)變小,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知,應(yīng)選擇較小的電源電壓和較小的定值電阻,當(dāng)電源電壓為12V,電阻調(diào)至5kΩ時(shí),電壓表仍并聯(lián)在可調(diào)電阻的兩端,當(dāng)電壓表示數(shù)達(dá)到3V時(shí),光的照度最大。根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律知,R':R'G=UV:(U﹣UV)代入數(shù)據(jù)有5kΩ:RG=3V:(12V﹣3V);
解得:RG=15kΩ,由圖乙可知,此時(shí)光的最大照度為1.4Lux;故D錯(cuò)誤。故選:C。
4.【考點(diǎn)】電功率的綜合計(jì)算;功的計(jì)算;固體和液體的熱值計(jì)算;熱機(jī)的效率公式與計(jì)算;歐姆定律的應(yīng)用.版權(quán)所有
【專題】比熱容、熱機(jī)、熱值;歐姆定律;電能和電功率;功、功率、機(jī)械效率;應(yīng)用能力;分析、綜合能力.
【解答】由甲圖可知,壓敏電阻與定值電阻R0串聯(lián),電壓表測(cè)量R0兩端的電壓;
A、由圖乙可知,壓敏電阻受到最大壓力800N時(shí),壓敏電阻的阻值R=80Ω,
此時(shí),電壓表的示數(shù)U0達(dá)到最大值U0=3V,
根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可得,壓敏電阻兩端的電壓:UR=U﹣U0=6V﹣3V=3V
由歐姆定律可得,壓敏電阻中通過的電流:IRA,
定值電阻的阻值:R080Ω,故A正確;
B、由P可得,該汽車最大功率為P大=140kW=1.4×106 W,
行駛時(shí)間t=2h=7.2×103s,
加滿油后以最大功率行駛時(shí)所做的功:W=P大t=1.4×106 W×7.2×103s=1.008×1010J;
根據(jù)油箱壓力等于油箱和燃油總重力,加滿燃油時(shí)油箱的總重力:G總=F大=800N,
燃油的重力:G油=G總﹣G油箱=800N﹣200N=600N,
燃油的質(zhì)量:m油60kg,
油箱內(nèi)的燃油完全燃燒放出的熱量:Q放=m油q=60kg×4.5×107J/kg=2.7×1010J;
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率:η100%100%≈37%,故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律和電功率計(jì)算公式可得,壓敏電阻的電功率:
PRR=()2 RRR ,
油上式可知當(dāng)壓敏電阻的阻值等于定值電阻阻值時(shí),壓敏電阻的最大功率:PR大0.1125W,故C錯(cuò)誤;
D、由圖乙可知壓敏電阻阻值與壓力的函數(shù)關(guān)系:R=kF+B,
當(dāng)F=0N時(shí),R=240Ω,所以B=240Ω,
當(dāng)F=800N時(shí),R=80Ω,所以80Ω=k×800N+240Ω,解得,k=﹣0.2Ω/N,
壓敏電阻阻值與壓力的函數(shù)關(guān)系:R=﹣0.2Ω/N×F+240Ω,
根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律和歐姆定律可得,電壓表示數(shù)U0=R0I0=R0I=R080Ω,
若燃油的密度為akg/m3,體積為bm3,
則燃油的質(zhì)量:
m= akg/m3×bm3 =abkg,
燃油的重力:G=mg= abkg×10N/kg=10abN
油箱對(duì)壓敏電阻的壓力:
F=G′=G+G油箱=10abN+200N,
所以電壓表示數(shù):U0=80Ω80ΩV,故D錯(cuò)誤。
故選A。
5.【考點(diǎn)】歐姆定律的應(yīng)用.版權(quán)所有
【專題】計(jì)算題;應(yīng)用題;錯(cuò)解分析題;圖析法;歐姆定律;應(yīng)用能力.
【解答】由圖甲和題意可知,閉合開關(guān)后,氣敏電阻R和定值電阻R0串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流;
A、由圖乙可知?dú)饷綦娮璧淖柚惦S燃?xì)鉂舛壬叨鴾p小,由串聯(lián)分壓原理可知燃?xì)鉂舛壬邥r(shí)氣敏電阻兩端電壓減小,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知定值電阻R0兩端的電壓變大,而由題意可知燃?xì)鉂舛壬邥r(shí)燃?xì)庋b置閥門兩端電壓增大,所以定值電阻R0應(yīng)接在虛線框1處,氣敏電阻R應(yīng)接在虛線框2處,如下面圖1所示,故A錯(cuò)誤;
B、由圖乙可知當(dāng)燃?xì)鉂舛壬叩?.4%時(shí),氣敏電阻的阻值R=10Ω,且此時(shí)燃?xì)庋b置閥門兩端電壓U0=2V,
根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可知此時(shí)電路中的電流:I=IR0.4A,
則根據(jù)歐姆定律可得定值電阻的阻值:R05Ω,故B正確;
C、由圖乙可知當(dāng)燃?xì)鉂舛葹?.1%時(shí),氣敏電阻的阻值R′=25Ω,
因串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和,則根據(jù)歐姆定律可得此時(shí)電路中的電流:I′0.2A,故C錯(cuò)誤;
D、若虛線框內(nèi)兩元件對(duì)調(diào),如上面圖2所示,
燃?xì)庋b置閥門兩端電壓恰好增大至2V時(shí)(即UR=2V),電路中的電流:I″=I0″0.8A,
此時(shí)氣敏電阻的阻值:R″2.5Ω,
則由圖乙可知閥門自動(dòng)關(guān)閉時(shí)的燃?xì)鉂舛却笥?.6%,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
6.【考點(diǎn)】歐姆定律求范圍值;動(dòng)態(tài)電路的分析.版權(quán)所有
【專題】歐姆定律;分析、綜合能力.
【解答】由圖知,定值電阻R1與變阻器R2串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器R2的電壓,電流表測(cè)電路的電流:
AB、流體的壓強(qiáng)跟流速有關(guān),流速越大的位置,壓強(qiáng)越小;當(dāng)水流速度增大時(shí),機(jī)翼狀的探頭上下表面受到的壓強(qiáng)不同,下表面受到的壓強(qiáng)大于上表面受到的壓強(qiáng),R2的滑片上移,R2接入電路的阻值減小,總電阻減小,根據(jù)歐姆定律知,電流表示數(shù)變大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,變阻器R2的電壓減小,即電壓表示數(shù)減小,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)知,電壓表示數(shù)變化量等于定值電阻的電壓變化量,由U=IR知,電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量之比等于地定值電阻大小,故保持不變,故AB錯(cuò)誤;
CD、當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零時(shí),電路中的電流:I0.45A,達(dá)不到0.6A,故C錯(cuò)誤;
當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為U2=3V時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,電路的總功率最小,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,此時(shí)R1的電壓:U1=U﹣U2=4.5V﹣3V=1.5V,
則電路中最小的電流:I小0.15A;
則滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值:R2大20Ω,R2的最大阻值不大于20Ω,故D正確。
故選:D。
7.【考點(diǎn)】歐姆定律的應(yīng)用.版權(quán)所有
【專題】歐姆定律;應(yīng)用能力.
【解答】A、由電路圖可知,定值電阻R0與聲敏電阻R串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流。由題可知,聲音強(qiáng)度的增大時(shí),電流中的電流也增大,根據(jù)歐姆定律可知電路中的電阻變小,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻規(guī)律可知聲敏電阻的阻值變小,即聲敏電阻R的阻值隨聲音強(qiáng)度的增大而減小,故A錯(cuò)誤;
B、當(dāng)噪聲為40dB時(shí),電流表示數(shù)為0.2A,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻規(guī)律和歐姆定律可得,
R的阻值:R=R總﹣R0R010Ω=20Ω,故B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)噪聲為80dB時(shí),電流表示數(shù)為0.4A,根據(jù)歐姆定律可得,
R0兩端的電壓:U0=IR0=0.4A×10Ω=4V,
比較可知,R0兩端的電壓大于3V,
故定值電阻R0兩端不可以接測(cè)量范圍為0~3V的電壓表,故C錯(cuò)誤;
D、若電源電壓變大,根據(jù)歐姆定律可知,當(dāng)電流表的最大示數(shù)一定時(shí),R的阻值變大,所監(jiān)測(cè)的聲音強(qiáng)度減小,即噪聲監(jiān)測(cè)儀的噪聲監(jiān)測(cè)范圍變小,故D正確。
故選:D。
8.【考點(diǎn)】歐姆定律求范圍值;歐姆定律的應(yīng)用.版權(quán)所有
【專題】計(jì)算題;錯(cuò)解分析題;圖析法;歐姆定律;分析、綜合能力.
【解答】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流。
A、握力為60N時(shí),滑片P移動(dòng)到R1的最下端,R1接入電路中的電阻最大,電路的總電阻最大,電路中的電流最小,
由電路中電流表變化范圍0.1~0.6A可知,電路中的電流I1=0.1A,故A錯(cuò)誤;
B、不施加力時(shí)彈簧一端的滑片P在R1的最上端,其接入電路中的電阻為零,此時(shí)電路中的電流最大,
由電路中電流表變化范圍0.1~0.6A可知,電路中的電流I2=0.6A,
由I可得,R2電阻:R25Ω,故B錯(cuò)誤;
C、握力為60N時(shí),電路的總電阻:
R30Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,R1的最大阻值:
R1=R﹣R2=30Ω﹣5Ω=25Ω,
即R1連入電路阻值變化的范圍是0~25Ω,故C錯(cuò)誤;
D、當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時(shí),電路中的總電阻:
R′10Ω,
此時(shí)變阻器接入電路中的電阻:
R1′=R′﹣R2=10Ω﹣5Ω=5Ω,
因R1是一根長(zhǎng)度為6cm的電阻絲(該電阻絲阻值大小與長(zhǎng)度成正比),
所以,電阻絲接入電路中的長(zhǎng)度即彈簧的壓縮量:
ΔL6cm=1.2cm,
由圖丙可知,F(xiàn)與ΔL成正比,
所以,,
解得:F=12N,即此時(shí)的握力為12N,故D正確。
故選:D。
9.【考點(diǎn)】歐姆定律的應(yīng)用.版權(quán)所有
【專題】應(yīng)用題;錯(cuò)解分析題;動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)題;推理法;歐姆定律;分析、綜合能力.
【解答】A、由圖可知變阻器接入電阻為MP,變阻器與定值電阻串聯(lián),電壓表測(cè)量變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)量電路中的電流;
角度θ越大時(shí),電阻RMP接入的阻值變大,則電路中電流變小,電流表的示數(shù)減小,根據(jù)U=IR可知定值電阻兩端的電壓變小,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電壓表示數(shù)變大,故A錯(cuò)誤;
B、當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí),根據(jù)歐姆定律可得此時(shí)通過電路的電流:I0.4A,
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值:R15Ω,
所測(cè)角的度數(shù)θ180°=30°,故B錯(cuò)誤;
C、已知電壓表的量程為0~3V,根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,當(dāng)電壓表示數(shù)最大為3V時(shí)測(cè)量的角度最大,
根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)電路中電流為:I小0.3A,
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值:R大10Ω,
MN是一段阻值為30Ω的半圓弧電阻,所測(cè)角度θ的最大值:θ大180°=60°,
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0時(shí),通過電路的電流:I′0.6A,
則電流表能正常使用,所以該電子“量角器”的測(cè)量范圍為0 60°,故C正確;
D、根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用可知不改變電壓表量程,要使該裝置測(cè)量角度的范圍是0~180°,即電阻RMN全部接入,角度范圍最大,精度最高,需要增大R0的阻值,根據(jù)串聯(lián)電路電路特點(diǎn)結(jié)合歐姆定律可得,代入數(shù)據(jù)可得:,解方程可得R′0=30Ω,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
10.【考點(diǎn)】電功率的綜合計(jì)算;動(dòng)態(tài)電路的分析;歐姆定律求范圍值.版權(quán)所有
【專題】壓軸題;歐姆定律;電能和電功率;應(yīng)用能力;分析、綜合能力.
【解答】A.當(dāng)電路只閉合開關(guān)S2時(shí),電表c與滑動(dòng)變阻器R2并聯(lián)再與電表a、燈泡、電表b串聯(lián),因燈泡亮度能夠隨滑動(dòng)變阻器R2滑片的移動(dòng)而發(fā)生變化,所以,電表c應(yīng)為電壓表,電表a、b應(yīng)為電流表,此時(shí)電路燈泡與變阻器R2串聯(lián),電壓表c測(cè)R2兩端的電壓,電流表a、b均測(cè)電路中的電流。只閉合開關(guān)S1后,R1與燈泡串聯(lián),電壓表c測(cè)R1兩端的電壓,電流表a被斷路無示數(shù),電流表b測(cè)電路中的電流,則a表與b表示數(shù)不相等,故A錯(cuò)誤;
B.只閉合開關(guān)S2后,燈泡與變阻器R2串聯(lián),電壓表c測(cè)R2兩端的電壓,電流表a、b均測(cè)電路中的電流,設(shè)向右移動(dòng)R2的滑片前后電路中的電流分別為I1、I2,
則電壓表c示數(shù)的變化量
ΔUc=(U﹣I1RL)﹣(U﹣I2RL)=(I2﹣I1)RL=ΔIaRL
由RL可知,c表的變化量與a表的變化量的比值是一個(gè)定值,故B正確;
CD、開關(guān)均閉合后,R1與R2并聯(lián),電壓表c測(cè)電源兩端的電壓,電流表a測(cè)R1支路的電流,電流表b測(cè)干路電流,由電源電壓不變可知,滑片移動(dòng)時(shí),電壓表c的示數(shù)不變,因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,所以,滑片移動(dòng)時(shí)通過R1支路的電流不變,當(dāng)向右移動(dòng)R2的滑片時(shí),接入電路中的電阻變小,由歐姆定律可知,通過R2的電流變大,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,干路電流變大,即電流表b的示數(shù)變大,則c表與b表的比值變小;因此時(shí)電壓表測(cè)電源電壓,根據(jù)C表的指針偏轉(zhuǎn)12格,故電源電壓為6V(分度值為0.5V)或1.2V(分度值為0.1V),根據(jù)變阻器的規(guī)格,通過變阻器的最大電流為1A,通過R1的電流保持不變,由歐姆定律可知其大小可能為0.12A和0.6A,故電路的最大電流為
I大=0.12A+1A=1.12A
或I大=0.6A+1A=1.6A
所有開關(guān)都閉合后,電路的最大總功率為
P大=UI大可知
最大功率為
1.2V×1.12A=1.344W
或6V×1.6A=9.6W
故CD錯(cuò)誤。
故選:B。
二.多選題(共2小題)
11.【考點(diǎn)】電功率的綜合計(jì)算;歐姆定律的應(yīng)用.版權(quán)所有
【專題】歐姆定律;電能和電功率;應(yīng)用能力.
【解答】A、當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2后,滑動(dòng)變阻器滑片移到最左邊時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為0,R1、R2并聯(lián),電壓表V1示數(shù)為3V,由并聯(lián)電路中電壓特點(diǎn)可知,R1、R2兩端電流電壓均為3V,電源電壓也為3V,則通過R1的電流為:

電流表測(cè)量干路中電流,電流表示數(shù)為0.6A,則由并聯(lián)電路中電流特點(diǎn)可知,通過R2的電流為:I2=I﹣I1=0.6A﹣0.3A=0.3A,
則定值電阻R2的阻值為:
,故A正確;
B、由可知,電路中電阻最大時(shí),電路的總功率最小,由電路圖可知,當(dāng)閉合開關(guān)S1,斷開S2,滑動(dòng)變阻器滑片移到最右邊時(shí),電路中電阻最大,則電路的最小功率為:
,故B正確;
C、當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2后,R1、R2并聯(lián)后與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表V1測(cè)R1、R2并聯(lián)電路兩端電壓,電壓表V2測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,
R1、R2并聯(lián)的總電阻為:

由串聯(lián)分壓特點(diǎn)可知,滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值為5Ω時(shí),電壓表V1、V2示數(shù)之比為1:1,此時(shí)電流表測(cè)干路中電流,則電流表示數(shù)為:
,故C錯(cuò)誤;
D、在S1、S2均閉合時(shí),R1、R2并聯(lián),再與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),由P=I2R可知,通過R1的電流最小時(shí),定值電阻R1的功率最小,所以滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值為50Ω時(shí),通過R1的電流最小,
此時(shí)路的最小電流為:
I總小,
此時(shí)R1、R2兩端的電壓為:
U并=I總小R并,
定值電阻R1的最小功率為:
P1,
在S1閉合,S2斷開時(shí),R1與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),由P=I2R可知,通過R1的電流最小時(shí),定值電阻R1的功率最小,所以滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值為50Ω時(shí),通過R1的電流最小為:

定值電阻R1的最小功率之比為:
P1'=I小22R1=()2×10Ω,
則:,故D正確。
故選:ABD。
12.【考點(diǎn)】歐姆定律的應(yīng)用.版權(quán)所有
【專題】計(jì)算題;應(yīng)用題;電流和電路;電壓和電阻;歐姆定律;分析、綜合能力.
【解答】由電路圖可知,閉合開關(guān),L與R串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端電壓,電流表測(cè)電路中電流。
A、燈泡正常發(fā)光的電流0.5A,電流表的量程為0~0.6A,
所以電路中電流:I0.5A,即:0.5A,解得:R≥4Ω,
電壓表的量程為0~3V,所以,UV=IRR'≤3V,即:R'≤3V,解得:R≤10Ω,
所以兩電表的示數(shù)均不能超過量程,燈泡兩端電壓不允許超過額定值,滑動(dòng)變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍是4Ω~10Ω,故A正確;
B、由于燈泡正常發(fā)光電流0.5A,電流表的量程為0~0.6A,所以,電流表最大示數(shù)為0.5A,故B錯(cuò)誤;
C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)過程中,變阻器R接入電路中的電阻變小,電路的總電阻變小,由I知道,電路中的電流(A表示數(shù))變大,燈泡兩端的電壓變大,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,R兩端的電壓變小,即電壓表的示數(shù)變小,因燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小,所以,由P=UI知道,燈泡的實(shí)際功率變大,燈泡變亮,故C錯(cuò)誤;
D.由以上分析知道,電路中最大電流0.5A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為R″=4Ω,由串聯(lián)分壓原理知道,燈泡與滑動(dòng)變阻器兩端的電壓比為:
,故D正確。
故選:AD。
三.填空題(共6小題)
13.【考點(diǎn)】電路的三種狀態(tài);電路的組成部分.版權(quán)所有
【專題】電流和電路;應(yīng)用能力.
【解答】充電寶在給手機(jī)充電時(shí),充電寶將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,為手機(jī)提供電能,相當(dāng)于電源。
如圖所示,當(dāng)S1和S2都閉合,電流只經(jīng)過電鈴不經(jīng)過燈泡,燈泡被短路。
故答案為:電源;短路
14.【考點(diǎn)】導(dǎo)體與絕緣體的概念;流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系.版權(quán)所有
【專題】電流和電路;氣體的壓強(qiáng)、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系;理解能力.
【解答】飛機(jī)的機(jī)翼上表面空氣流速大,下表面空氣流速小。由于流體壓強(qiáng)與流速有關(guān),流速越大的地方壓強(qiáng)越小,流速越小的地方壓強(qiáng)越大,所以飛機(jī)機(jī)翼上表面受到向下的壓強(qiáng)小,下表面受到向上的壓強(qiáng)大,于是產(chǎn)生了一個(gè)向上的壓強(qiáng)差,正是這個(gè)向上的壓強(qiáng)差為飛機(jī)提供了向上的升力;
飛機(jī)上的著地輪裝有搭地線或用導(dǎo)電橡膠做輪胎,是為了及時(shí)地把飛機(jī)在飛行過程中由于摩擦而產(chǎn)生的電荷通過導(dǎo)體而轉(zhuǎn)移給大地,以免發(fā)生放電現(xiàn)象,保證飛機(jī)和乘客的安全。
故答案為:小;導(dǎo)體。
15.【考點(diǎn)】電阻大小與導(dǎo)線長(zhǎng)度、橫截面積、材料之間的關(guān)系.版權(quán)所有
【專題】電壓和電阻;理解能力.
【解答】由圖可知,利用此裝置,可以通過加入鹽水的多少,改變液體的橫截面積,可以探究液體電阻大小與液體的橫截面積的關(guān)系,從注水口處不斷注入相同濃度的鹽水,鹽水的體積變大,鹽水的橫截面積也變大,根據(jù)影響電阻的因素和歐姆定律可知,整個(gè)電路中的電阻變小,電流變大,燈泡變亮;說明電阻大小和橫截面積因素有關(guān)。
故答案為:小;橫截面積。
16.【考點(diǎn)】電壓表并聯(lián)在待測(cè)元件兩端;電路的三種狀態(tài);電流表與用電器串聯(lián).版權(quán)所有
【專題】電流和電路;電壓和電阻;應(yīng)用能力.
【解答】由圖可知,閉合開關(guān)時(shí),若L1、L2兩燈均發(fā)光,則a為電壓表,與燈L1并聯(lián),b為電流表,串聯(lián)在電路中;
若a為電流表,會(huì)將燈L1短路,閉合開關(guān)S后,只有一個(gè)燈發(fā)光。
故答案為:電壓;電流;電流。
17.【考點(diǎn)】驗(yàn)電器的原理;杠桿在生活中的應(yīng)用.版權(quán)所有
【專題】應(yīng)用題;電流和電路;簡(jiǎn)單機(jī)械;應(yīng)用能力.
【解答】驗(yàn)電器的原理是同種電荷相互排斥;
不銹鋼勺子懸掛起來,使其靜止在水平位置,根據(jù)杠桿平衡條件可得:F左l左=F右l右,即m左gl左=m右gl右;因?yàn)閘左>l右,所以m左<m右。
故答案為:同種電荷相互排斥;右。
18.【考點(diǎn)】物體帶電現(xiàn)象;常見的導(dǎo)體與絕緣體.版權(quán)所有
【專題】應(yīng)用題;電流和電路;應(yīng)用能力.
【解答】用塑料尺在頭發(fā)上快速摩擦了幾下,塑料尺因摩擦?xí)щ姡瑤щ婓w具有吸引輕小物體的性質(zhì),因此靠近電腦屏幕,灰塵就被吸下來;
塑料尺一般情況下不容易導(dǎo)電,屬于絕緣體。
故答案為:具有吸引輕小物體;絕緣體。
四.實(shí)驗(yàn)探究題(共5小題)
19.【考點(diǎn)】探究電流與電壓的關(guān)系;探究電流與電阻的關(guān)系.版權(quán)所有
【專題】電壓和電阻;科學(xué)探究能力.
【解答】(1)電壓表并聯(lián)在電路中,電流表串聯(lián)在電路中,電路圖連接如下圖:
(2)正確連接好電路,閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于電阻最大的左端;
(3)①電流表是小量程,分度值為0.02A,讀數(shù)為0.14A;
②同一電阻電流與電壓成正比,而第4次實(shí)驗(yàn)的電壓與電流的比值與其它實(shí)驗(yàn)比值不同,說明第4組數(shù)據(jù)明顯是錯(cuò)誤的;
③定值電阻阻值不變,所以可用第一組數(shù)據(jù)計(jì)算;
(4)總電壓U=4.5V 定值電阻U定=2V,所以滑動(dòng)變阻器的電壓U滑=4.5V﹣2V=2.5V
根據(jù)分壓原理 即解得R滑=25Ω 又最大電流為0.4A,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格選擇30Ω,1A,故選B;
拓展:由圖知,電流表選用小量程,即電路中最大電流為0.6A,當(dāng)電路中電流最大,定值電阻阻值最小時(shí),定值電阻兩端電壓最大,故定值電阻兩端最大電壓為:
U大=I大R定小=0.6A×5Ω=3V;
研究電流與電阻的關(guān)系,要控制電壓表示數(shù)不變,滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián),設(shè)電壓表示數(shù)為U',根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,滑動(dòng)變阻器分得的電壓:
U滑=U總 U'=4V U',
根據(jù)分壓原理有:
即 因?yàn)殡妷罕硎緮?shù)U′為定值,所以的左邊為定值。右邊也為定值,故當(dāng)定值電阻取最大時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻最大,
所以 解得U′=2.18V,即為完成實(shí)驗(yàn),電壓表的最小電壓為2.18V;因此為順利完成4次實(shí)驗(yàn),定值電阻兩端的電壓需要控制在2.18~3V范圍內(nèi),故②③正確。
故答案為:(1)見解析圖;(2)左;(3)①0.14A;②4;③10Ω;(4)②;拓展②③。
20.【考點(diǎn)】用電壓表和定值電阻測(cè)電阻;探究串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律.版權(quán)所有
【專題】歐姆定律;分析、綜合能力.
【解答】(1)實(shí)驗(yàn)中最好選擇規(guī)格不同的燈泡才能得出普遍結(jié)論;連接電路時(shí)開關(guān)要斷開。
(2)電壓表無示數(shù),L1不發(fā)光,L2發(fā)光,說電路連通,電壓表無示數(shù),說明電壓表并聯(lián)部分短路,可能問題為L(zhǎng)1短路,故選:A。
(3)由圖甲可知,要想測(cè)量?jī)蓚€(gè)燈泡兩端的總電壓,需將電壓表與3V接線柱的導(dǎo)線接到燈泡L2的有接線柱上,如圖所示:
(4)根據(jù)表格數(shù)據(jù),L1兩端電壓與L2兩端電壓之和等于兩個(gè)燈泡的總電壓,故U=U1+U2。
(5)由圖丙可知,其中某次測(cè)量時(shí),電壓表的政正負(fù)接線柱會(huì)反向,即電壓表指針會(huì)反向偏轉(zhuǎn)。
【拓展】完成實(shí)驗(yàn)后,小亮又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路來測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻(已知其額定電壓為2.5V),電源電壓未知,R0的阻值為40Ω,電壓表選大量程接入電路,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1撥到觸點(diǎn)A,移動(dòng)滑片,使小燈泡正常發(fā)光;此時(shí)燈泡的電壓為2.5V;
②保持滑片P的位置不變,再將開關(guān)S1撥到觸點(diǎn)B,此時(shí)電壓表測(cè)量總電壓,指針恰好滿偏,根據(jù)用的是大量程,故為15V,則R0的電壓為U0=U﹣UL=15V﹣2.5V=12.5V;根據(jù)串聯(lián)電路中電壓之比等于電阻之比,故2.5V:12.5V=R:40Ω;
解得小燈泡正常發(fā)光時(shí),燈絲的電阻為R=8Ω;
故答案為:(1)不同;斷開(2)A;(3)見解析圖; (4)U=U1+U2;(5)其中某次測(cè)量,電壓表指針會(huì)反向偏轉(zhuǎn);8。
21.【考點(diǎn)】探究并聯(lián)電路中的電壓規(guī)律;探究并聯(lián)電路中干路電流與各支路電流的關(guān)系.版權(quán)所有
【專題】電流和電路;電壓和電阻;歐姆定律;電能和電功率;分析、綜合能力;實(shí)驗(yàn)基本能力.
【解答】(1)小明連接電路探究并聯(lián)電路的電壓關(guān)系時(shí),剛接入最后一根導(dǎo)線時(shí),電壓表指針就發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。請(qǐng)指出小明在連接電路時(shí)存在的不妥之處:連接電路時(shí)開關(guān)閉合了。
(2)探究電壓的特點(diǎn)時(shí),要研究電路的電壓和各部分電路兩端的電壓,應(yīng)用電壓表分別測(cè)出電源電壓、AB和CD兩點(diǎn)間的電壓。
(3)測(cè)量電源電壓時(shí),電壓表示數(shù)如圖乙所示,電壓表選用小量程,為3
V。進(jìn)行后面兩次電壓的測(cè)量時(shí),電壓表示數(shù)與圖乙相同,初步得出結(jié)論:并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓與電源電壓相等。
(4)在測(cè)量E處的電流之后,小明想只移動(dòng)一根導(dǎo)線,使電流表測(cè)量圖甲中C處的電流,電流表與L2串聯(lián),如下所示:
(6)小明邀請(qǐng)小華對(duì)他的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估,小華建議他更換阻值不同的電阻再進(jìn)行幾次實(shí)驗(yàn),目的是
得到普遍規(guī)律。
并聯(lián)電路各支路可獨(dú)立工作、互不影響,通過R1的電流不變,若換成8Ω的電流,由歐姆定律,支路電流為
I2
干路的電流為
I=0.3A+0.375A=0.675A>0.6A
超過電流表的量程;若換成比8Ω小的5Ω電阻,干路電流大于0.675A,不可行;
同理,換成12Ω電阻時(shí),支路電流為
I′20.25A
干路的電流為
I′=0.3A+0.25A=0.55A<0.6A
小明在不更改電路其他元件的情況下,可將R2更換為③的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
【拓展】
①只閉合開關(guān)S,S1,此時(shí)燈泡和滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),調(diào)節(jié)R2使電流表的示數(shù)為I額;
②再斷開S1,閉合S2,此時(shí)兩滑動(dòng)變阻器R1、R2串聯(lián),保持R2滑片位置不變,調(diào)節(jié)R1,使電流表示數(shù)為I額,根據(jù)等效替代的方法,此時(shí)R1=RL;
③接著將R2的滑片P調(diào)至最左端,記下電流表的示數(shù)為I1,此時(shí)R2連入電路中的電阻為0,設(shè)電源電壓為U,則:U=I1R1…Ⅰ
再將R2的滑片P調(diào)至最右端,記下電流表的示數(shù)為I2,此時(shí)R2連入電路中的電阻為R0,則:U=I2R0+I2R1…Ⅱ
由Ⅰ、Ⅱ兩式可得,U=I1R1=I2R0+I2R1,即
RL=R1
故小燈泡額定功率為
P=I額2RL=I額2;
故答案為:(1)連接電路時(shí)開關(guān)閉合了;
(2)CD;
(3)3;
(4);
(6)得到普遍規(guī)律; ③;
【拓展】④I額2。
22.【考點(diǎn)】探究電流與電壓的關(guān)系;用電壓表和定值電阻測(cè)電阻.版權(quán)所有
【專題】歐姆定律;理解能力.
【解答】(1)電流表串聯(lián)在電路中,電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端,連接電路如下:
(2)從表中數(shù)據(jù)可知,電阻一定時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流的比值是一個(gè)定值,即電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;
(3)定值電阻的阻值R,圖乙中的電流表的量程為0.6A,分度值時(shí)0.02A,電流表的示數(shù)I4=0.16A,此時(shí)定值電阻兩端的電壓為U4=I4R=0.16A×5Ω=0.8V;
(4)由以上可知電流為0.16A時(shí),定值電阻兩端電壓為0.8V,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入的電阻R,實(shí)驗(yàn)中的最大電流為0.4A,故滑動(dòng)變阻器選用的是R3“20Ω 1A”;
(5)電壓相同時(shí),電流偏小,并且隨著電流表、電壓的增大,電阻變小,由電阻R可知電流表沒有調(diào)零;
(6)①只閉合S、S2,移動(dòng)滑片P,使小燈泡兩端電壓等于小燈泡的額定電壓2.5V;
②只閉合S、S1,保持滑片P不動(dòng),讀出電壓表的示數(shù)為2V,電源電壓已知,由串聯(lián)電路中電壓的分配規(guī)律得:,
R滑13Ω,
③小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流,
小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻。
故答案為:(1)見解答;(2)電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;(3)0.8;(4)R3;(5)電流表沒有調(diào)零;(6)①2.5;③15。
23.【考點(diǎn)】伏安法測(cè)電阻.版權(quán)所有
【專題】實(shí)驗(yàn)題;歐姆定律;實(shí)驗(yàn)基本能力.
【解答】(1)如圖所示,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器“一上一下”地接入電路中:;
(2)若閉合開關(guān)試觸時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表的指針均反向偏轉(zhuǎn),說明兩表的正負(fù)接線柱均接反,最簡(jiǎn)單的做法是將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào);
(3)當(dāng)電壓表示數(shù)為2.0V時(shí),電流表示數(shù)如圖丙所示,圖丙所示的電流表選用的量程為0﹣0.6A,分度值為0.02A,根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)可得出電流值為0.2A。根據(jù)公式I得此次測(cè)量的電阻值R10Ω。測(cè)量定值電阻的阻值時(shí),應(yīng)進(jìn)行多次測(cè)量求平均值以減小誤差,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以求得三次測(cè)量的電阻的平均值為10.1Ω。
(4)用圖甲的電路圖還可以完成的實(shí)驗(yàn)有:探究電流與電壓的關(guān)系、探究電流與電阻的關(guān)系等。
(5)只閉合S、S2,電路為滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián),移動(dòng)滑片P,使電流表的示數(shù)為0.3A,使燈泡正常發(fā)光。只閉合S、S1,電路為滑動(dòng)變阻器與定值電阻R0串聯(lián),保持滑片P不動(dòng),讀出電流表的示數(shù)為0.45A。根據(jù)公式I得出此時(shí)電路的總電阻R總10Ω。根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)得:滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻值R滑=R總﹣R0=10Ω﹣5Ω=5Ω。只閉合S、S2,電路為滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián),根據(jù)公式I得出此時(shí)電路的總電阻R總115Ω,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)得:小燈泡正常工作時(shí)的電阻RL=R總1﹣R滑=15Ω﹣5Ω=10Ω。
故答案為:(1)見解答;(2)將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào);(3)10.1;減小誤差;(4)探究電流與電壓的關(guān)系、探究電流與電阻的關(guān)系;(5)①0.3;③10。
五.綜合應(yīng)用題(共5小題)
24.【考點(diǎn)】電功率的綜合計(jì)算;歐姆定律的應(yīng)用;歐姆定律求范圍值.版權(quán)所有
【專題】歐姆定律;功、功率、機(jī)械效率;應(yīng)用能力.
【解答】(1)由P=UI可知,小燈泡L的額定電流為:I額1A,
圖甲中,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),當(dāng)電源電壓調(diào)至10V時(shí),閉合開關(guān)S,滑片P移至某一位置時(shí),電流表的示數(shù)為1A,即電路中電流為1A,此時(shí)小燈泡正常發(fā)光;
由P=UI可得,小燈泡此時(shí)的電阻為:RL5Ω;
(2)小燈泡正常發(fā)光,兩端電壓為5V,此時(shí)滑動(dòng)變阻器R0兩端電壓為:U0=U﹣UL=10V﹣5V=5V,
滑動(dòng)變阻器R0此時(shí)消耗的電功率:P0=U0I=5V×1A=5W;
(3)由圖乙可知,電流表指針達(dá)到滿偏,即干路電流最大為3A,滑動(dòng)變阻器R0規(guī)格為“20Ω,2A”,即滑動(dòng)變阻器可以接入電路的最大阻值為20Ω,允許通過的最大電流為2A;
電源電壓為25V時(shí),滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大,通過滑動(dòng)變阻器的電流最小,此時(shí)通過R1的電流最大,R1的阻值最小;
電源電壓為30V時(shí),使通過滑動(dòng)變阻器的電流最大為2A,此時(shí)通過R1的電流最小,R1的阻值最大;
電源電壓為25V時(shí),滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大,通過滑動(dòng)變阻器的電流為:I滑11.25A,
此時(shí)通過R1的電流為:I1=I﹣I滑1=3A﹣1.25A=1.75A,
此時(shí)R1的阻值為:R1小14.3Ω;
電源電壓為30V,通過滑動(dòng)變阻器的電流最大為2A時(shí),
此時(shí)通過R1的電流為:I′1=I﹣I滑2=3A﹣2A=1A,
此時(shí)R1的阻值為:R1大30Ω;
則滿足要求的R1的阻值范圍14.3Ω~30Ω。
答:(1)小燈泡此時(shí)的電阻為5Ω;
(2)滑動(dòng)變阻器R0此時(shí)消耗的電功率為5W;
(3)滿足要求的R1的阻值范圍14.3Ω~30Ω。
25.【考點(diǎn)】歐姆定律的應(yīng)用.版權(quán)所有
【專題】歐姆定律;應(yīng)用能力.
【解答】(1)由歐姆定律可得,電流表的示數(shù)(即電路中的電流):I10.3A;
(2)①由b圖可知,若電流表的量程為0~0.6A,示數(shù)為0.4A;若電流表的量程為0~3A,示數(shù)為2A;
由于電流表的示數(shù)大于0.3A,根據(jù)串、并聯(lián)規(guī)律可得,R2只能與R1并聯(lián)接入電路;
②若電流表的示數(shù)為0.4A時(shí):
a)當(dāng)電流表在R2支路上時(shí),根據(jù)歐姆定律可得:R2a15Ω<50Ω;
b)當(dāng)電流表在干路路上時(shí),通過R2的電流:I2b=0.4A﹣0.3A=0.1A,
根據(jù)歐姆定律可得:R2b60Ω>50Ω,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“50Ω,1.8A''字樣(舍去);
若電流表的示數(shù)為2A時(shí):
c)當(dāng)電流表在R2支路上時(shí),2A>1.8A,(舍去);
d)當(dāng)電流表在干路路上時(shí),通過R2的電流:I2d=2A﹣0.3A=1.7A<1.8A,
根據(jù)歐姆定律可得:R2d3.5Ω<50Ω;
綜上可知,滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值可能是15Ω或3.5Ω。
答:(1)電流表的示數(shù)I1為0.3A;
(2)①滑動(dòng)變阻器R2與電阻R1是并聯(lián)連接;
②滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值可能是15Ω或3.5Ω。
26.【考點(diǎn)】電功率P=UI的簡(jiǎn)單計(jì)算;電功率的綜合計(jì)算;歐姆定律求范圍值;歐姆定律的多狀態(tài)計(jì)算.版權(quán)所有
【專題】歐姆定律;電能和電功率;理解能力.
【解答】(1)小燈泡L標(biāo)有“5V 2.5W”字樣,小燈泡L正常發(fā)光時(shí)通過的電流:

(2)由圖可知,只閉合開關(guān)S和S1,R1與R2串聯(lián),R1的滑片P置于最右端時(shí),R1接入電路的阻值為25Ω,電壓表測(cè)R1兩端的電壓,
根據(jù)歐姆定律可得,通過R2的電流:

電源電壓恒為6V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知,此時(shí)R2兩端的電壓:
U2=U總﹣U1=6V﹣2.5V=3.5V,
R2的阻值:

(3)只閉合開關(guān)S和S2時(shí),R1和小燈泡L串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電壓表測(cè)R1兩端的電壓,
為了保證各元件安全工作,通過電流表的電流不能超過0.6A,通過小燈泡L的電流不能超過0.5A,通過R1的電流不能超過1A,所以電路中的最大電流為Imax=IL=0.5A,
電路中的最小總電阻:

小燈泡L正常工作的電阻:

在保證各元件安全工作的前提下,R1連入電路中的最小阻值:
R1'=R小﹣RL=12Ω﹣10Ω=2Ω;
當(dāng)R1連入電路中的阻值最大時(shí),由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,此時(shí)R1兩端的電壓最大,由于電壓表的最大測(cè)量值為3V,即U1大=3V.根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,小燈泡L兩端的電壓:
U'L=U﹣UIA=6V﹣3V=3V;
燈絲電阻不隨溫度變化,此時(shí)電路中的電流:
則R1連入電路中的最大阻值:

綜上可知,R1允許的取值范圍為2Ω~10Ω。
答:(1)小燈泡L正常發(fā)光時(shí)通過的電流為0.5A;
(2)定值電阻的阻值為35Ω;
(3)只閉合開關(guān)S和S2時(shí),移動(dòng)R1的滑片P,在保證各元件安全工作的前提下,R1的取值范圍為2Ω~10Ω。
27.【考點(diǎn)】歐姆定律的應(yīng)用.版權(quán)所有
【專題】應(yīng)用題;歐姆定律;應(yīng)用能力.
【解答】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián);電流表測(cè)量電路中的電流,
(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片移到某一位置時(shí),電流表A的示數(shù)為1.8A,R1兩端的電壓:U1=IR1=1.8A×10Ω=18V,
因此變阻器R2兩端電壓:U2=U﹣U1=24V﹣18V=6V;
(2)當(dāng)電壓表并聯(lián)在某一個(gè)元件兩端時(shí),移動(dòng)滑片的過程中,電壓表示數(shù)的最小值為8V,由(1)可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為6V,由此判斷電壓表接在了定值電阻兩端且滑動(dòng)變阻器接入了最大值,由串聯(lián)電路的分配規(guī)律得:,

R滑大=20Ω,
當(dāng)把電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端時(shí),電壓表示數(shù)最小值為4V,
故此時(shí)電路中允許的最大電流為,
故滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為:20Ω,2A
答:(1)此時(shí)變阻器R2兩端電壓時(shí)6V;
(2)滑動(dòng)變阻器R2的規(guī)則為20Ω 2A。
28.【考點(diǎn)】電功率的綜合計(jì)算;歐姆定律求范圍值;歐姆定律的多狀態(tài)計(jì)算.版權(quán)所有
【專題】計(jì)算題;歐姆定律;電能和電功率;應(yīng)用能力.
【解答】(1)由圖甲知,當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí),燈泡L和滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),
當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí),由圖乙可知,電路中的電流為I=0.5A,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U中=12V,則滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻:
R中24Ω,
滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R2=2R中=2×24Ω=48Ω;
(2)當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí),由圖乙可知,電路中的電流為I=0.5A,此時(shí)燈泡正常發(fā)光,其兩端電壓為U額=6V,則電源電壓為:
U=U額+U中=6V+12V=18V;
斷開S1,閉合S2、S3,若將滑動(dòng)變阻器的滑片移至a端時(shí),R1與R2的最大阻值并聯(lián),電壓表測(cè)電源電壓,電流表測(cè)干路電流;
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且干路電流等于各支路電流之和,
所以,電流表的示數(shù):
I'0.675A,
此時(shí)電路消耗的電功率:P=UI'=18V×0.675A=12.15W;
(3)只閉合開關(guān)S1時(shí),燈泡L與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,
①只保留電壓表,
當(dāng)電壓表的示數(shù)U2最大=15V,且電路中的電流為0.5A時(shí),電源的電壓最大,
電源的最大電壓:U最大=U額+U2最大=6V+15V=21V;
因保證電路安全前提下,要求電表示數(shù)不低于量程的一半,所以,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大且電壓表的示數(shù)U2最小7.5V時(shí),電源的電壓最小,
此時(shí)電路中的電流:I最小A,
此時(shí)燈泡兩端的電壓:UL最小=I最小RLA×12Ω=1.875V,
則電源的最小電壓:U最小=UL最小+U2最小=1.875V+7.5V=9.375V,
電源電壓變化范圍為9.375~21V;
②只保留電流表,
當(dāng)電路中的電流最大且滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí),電源的電壓最大,
電源的最大電壓:U'最大=I最大 (RL+R2)=0.5A×(12Ω+48Ω)=30V,
因保證電路安全前提下,要求電表示數(shù)不低于量程的一半,所以,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0且電流表的示數(shù)I'L最小0.3A時(shí),電源的電壓最小,
則電源的最小電壓:U'最小=IL最小'RL=0.3A×12Ω=3.6V,
電源電壓變化范圍為3.6~30V;
綜上所述,只保留電流表時(shí)電源電壓變化范圍最大,為3.6~30V。
答:(1)滑動(dòng)變阻器的最大阻值為48Ω;
(2)此時(shí)電路的電功率為12.15W;
(3)電源電壓的最大變化范圍為3.6~30V。
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