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欧姆定律及其应用
一、单选题(本大题共13小题,共26.0分)
1. 如图所示,电源电压恒定,灯丝电阻不变,闭合开关,变阻器的滑片在移动过程中,要求各表示数均不超过所选量程,灯泡电压不超过额定值.下列说法正确的是( )
A. 滑片向右滑动时,电压表和电流表示数均变小 B. 电路的总功率最大值为10.8W
C. 小灯泡功率最小值为1.5W D. 变阻器允许调节的范围是24~60Ω
2. 如图所示,闭合开关S.在变阻器滑片向右滑动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V1示数变大,灯泡L的实际功率变小 B. 电压表V2示数变大,灯泡L的实际功率变小
C. 电流表A示数变大,灯泡L的亮度变暗 D. 电压表V1与电流表A示数比值不变,灯泡L的亮度变暗
3. 如图所示的电路中,电源电压为20V,定值电阻R为20Ω,滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样,电压表选用的量程是0~15V,在该电路正常使用的情况下,则( )
A. 电路允许通过的最大电流为1A B. 电路消耗的最小功率为8W
C. 电压表的最小示数为5V D. 滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω
4. 把标有“12V 36W”的灯泡L1和“8V 16W”的灯泡L2串联后接在电源的两端,其中一只灯泡正常发光,另一只灯泡没有达到额定功率,则下列选项正确的是( )
A. 该电源的电压为24 V B. 电路中的电流为3 A C. 两灯泡的总功率为32 W D. 灯L1的实际电压大于灯L2的实际电压
5. 如图是养鸡场冬季用来调控光照和室温设备的原理电路图.此设备的作用是,夜晚对鸡舍内加温,同时增大光照量,白天只进行适当保温,不进行灯光照射,可增大鸡的产蛋量.电路图中R1、R2是电热丝.R1:R2:RL=1:2:2,S1、S2可以同时断开或闭合,以实现白天和夜晚的用电要求.开关S闭合时,下列说法不正确的是( )
A. S1、S2同时断开时,设备运行处于白天用电状态
B. S1、S2同时闭合时,设备运行处于夜晚用电状态
C. S1、S2同时断开时,在相同时间内R1和R2产生的热量之比为2:1
D. S1、S2同时闭合时,若电流表示数为6 A,则R1的实际功率为880 W
6. 如图所示,电源电压保持不变.闭合开关,滑动变阻器的滑片P由a向b滑动的过程中,灯泡工作时的电阻不变.可能观察到的现象是( )
A. 灯L1逐渐变亮 B. 灯L2逐渐变暗 C. 电流表示数变大 D. 灯L1逐渐变暗
7. 如甲图所示的电路中,电源电压为16V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图象信息可知,下列判断不正确的是( )
A. R0的阻值是10Ω B. 电路的最大功率是25.6W
C. R0的最小功率是3.2W D. 滑动变阻器的最大阻值是70Ω
8. 如图所示的电路中,电源电压保持不变设为U,滑动变阻器R2的最大电阻是电阻R1的7倍,当滑片由a端滑到b端时,R1两端的电压的变化范围是( )
A. 从0到 B. 从U到 C. 从0到 D. 从U到
9. 如图所示电路中,电源电压保持不变,当闭合开关S后,移动滑片P下列说法中正确的是( )
A. 滑片P向右移动时,电压表、电流表示数都变大
B. 滑片P向左移动时,电压表示数变大,电流表示数变小
C. 滑片P向左移动时,电压表、电流表示数都不变
D. 滑片P向右移动时,电压表示数不变,电流表示数变大
10. 如图,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列关于电路中两只电表的示数变化情况分析正确的是( )
A. 电流表示数增大、电压表示数减小 B. 电流表示数减小、电压表示数增大
C. 电流表和电压表示数都增大 D. 电流表和电压表示数都减小
11. 将两个定值电阻串联接到电压为U的电源两端,R1消耗的功率为P1,R2消耗的功率为3P1.将这两个定值电阻并联接在同一电源两端时,下列说法中正确的是( )
A. 串联时R1与R2两端的电压之比为3:1 并联时R1消耗的功率为16P1
C. 并联时通过R1与R2的电流之比为1:3 D. 并联时两电阻消耗的总功率P1
12. 如图所示,电源电压不变,将一标有“6V 6W”字样的小灯泡L1接人M,N两接线柱间后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P至图所示的位置时,小灯泡L1恰好正常发光.若在M、N之间换接另一标有“6V 9W”字样的小灯泡L2,要让L2正常发光,则应( )
A. 将滑片P向a端移动 B. 将滑片P向b端移动
C. 保持滑片P的位置不动 D. 取下滑动变阻器,将小灯泡L2直接接在电源两端
13. 如图所示的电路中,R1>R2,闭合电键S后,下列判断正确的是( )
A. 电路的总电阻大于R1的电阻值 B. 电路的总电阻小于R2的电阻值
C. R1两端的电压大于R2两端的电压 D. 通过R1的电流大于通过R2的电流
二、填空题(本大题共16小题,共32.0分)
14. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S后,将滑片P从左端b移动到右端a的过程中,电流表的示数I与R2的阻值关系如图乙所示,电压表的示数U与R2的阻值关系如图丙所示.那么,R1的阻值为______Ω,在滑片P移动过程中,滑动变阻器消耗的最大功率为______W(两表均安全使用).
15. 将标有“6V 6W”和“6V 3W”字样的小灯泡L1和L2串联在电路中,电路两端的最大电压为______V,两只灯泡消耗的实际功率之比为______.
16. 如图所示是电阻甲和乙的U-I图象,若甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为______V.若甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总功率为______W.
17. 如图甲所示,电源电压为6V恒定不变,滑动变阻器R2最大阻值是20Ω.闭合开关,滑动变阻器的P-R图象如图乙所示,则R1=______Ω;当滑片P滑至最右端时,电流表的示数为______A,通电10s电流通过R1产生的热量是______J.R2的最大功率是______W,整个电路最大功率是______ W.
18. 小华在家里开着空调看电视,妈妈打开电饭锅做饭时,家里的自动空气开关“跳闸”了.则“跳闸”的原因可能是______.试电笔内部有一高阻值电阻,这样当试电笔的笔尖接触家庭电路的火线时,使得加在人体上的电压在安全电压(36V以下)范围内.若试电笔氖管发红光放电时的电流为0.32mA,则高阻值电阻的阻值至少应大于______kΩ.(不计氖管发光时的电阻)
19. 有一滑动变阻器的铭牌标有“10Ω 2A”字样,其中“10Ω”表示______,“2A”表示______;滑动变阻器两端所加的最大电压是______ V.
20. 一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲所示.电源电压为24V,灯泡L的额定电压为24V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示.当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为______Ω.调节滑动变阻器R,使灯泡两端的电压是12V,则灯泡的实际功率为______W,滑动变阻器R连入电路的阻值是______Ω.
21. 如图所示电路,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,两个电阻的U-I关系图象如图所示.图线______是电阻R1的“U-I”关系图象;电源电压为______;滑动变阻器R2的最大阻值为______;变阻器滑片在中点时,电压表V2示数为______.
22. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,电压表示数为6V,电流表示数为0.6A,断开S2后,电压表示数变为4V,则电源电压为______V,R2的电阻为______Ω;若R1两端电压变为0V,则此时它的电阻为______Ω.
23. 某段导体两端加12V电压时,通过导体的电流为0.3A,导体的电阻是______Ω,当导体两端加4V电压时,通过导体的电流为______A.
24. 如图所示电路,电源电压为6V,灯L1的电阻始终为10Ω,灯L2的电阻始终为20Ω,开关闭合后流过灯L2的电流为______A,电压表的示数为______V.
25. 如图所示,M为电动机,电动机的线圈电阻为1Ω,电阻R的阻值为5Ω,当闭合开关S后,电压表的示数为2V,若电源电压为3V,则电动机的输出的机械功率为______.
26. 如图所示,当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=3:1;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两表示数之比I甲:I乙=______,相同时间内R1、R2产生的热量之比Q1:Q2=______.
27. 在60秒内通过某导体横截面的电荷量为12库,则通过它的电流为______安,若此时该导体两端的电压为6伏,它的电阻为______欧.当该导体两端的电压为12伏时,其电阻为______欧.
28. 某导体10秒钟通过它的电荷量为2库,通过它的电流为______安,这段时间导体两端的电压为3伏,电流做功为______焦;当该导体两端电压变为0伏时,电阻为______欧.
29. 如图所示,闭合开关S后,电流表的示数为0.3A,电流表的示数为0.1A,则通过电阻R2的电流为______A,电阻R1和R2阻值之比为______;若只将电源电压提高至原来的2倍,则此时电流表的示数为______A.
三、计算题(本大题共11小题,共88.0分)
30. 如图1所示,是测量一新型电子元件Z,通过的电流I跟两端所加电压U关系的电路,数据记录表中.
电压U/V
0
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
电流I/A
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(1)在图2中画出电子元件Z的电流I跟电压U关系的图线.
(2)电源电压恒为5V时,接通开关,电流表的示数为0.2A,滑动变阻器接入电路的电阻值是多少?
(3)改变滑动变阻器接入电路的电阻,电流表的示数由0.2A增大到0.6A的过程中,滑动变阻器两端的电压变化情况是______.
31. 如图甲是某同学制作的一个调光灯电路,已知灯L:“12V 8W”(灯泡电阻不变)、变阻器:“6Ω 3A”、电源电压:12V.
(1)请计算出图甲电路中闭合开关后,小灯泡的功率变化范围.
(2)在图甲电路调光过程中,同学们发现该电路能连续调节灯的亮度,但亮度变化不大,且灯最暗时不能熄灭;老师提议只要在图甲原电路中加一根导线,就可以增大调光灯的亮度变化范围,且灯最暗时能熄灭.请你在图乙中画出这根所加的导线,并计算出此电路小灯泡的功率变化范围.
32. 欧姆表可以用来测导体电阻,其内部既有电源又有电阻,如图所示为欧姆表的电路原理图,电源电压U=1.5V,内阻r=1Ω;电流表满偏电流Ig=100mA,电流表内阻Rg=4Ω,R为可调电阻,求:
(1)将M、N短接,应把可调电阻R的阻值调为多少才能使电流表恰好达到满偏;
(2)调至满偏后保持R不变,当电流表指针指在20mA时在M、N间接入的电阻为多大.
33. 关于导体的电阻,除了可以用“伏安法”测量之外,还可以用电阻表直接测量.电阻表内部电路由一只小量程电流表、变阻器R和干电池(电压保持不变)组成(如图甲).使用时,把待测电阻接在两个接线(红、黑表笔)之间.为了能在小量程电流表的表盘上直接读出电阻值的大小,需在表盘上重新标注电阻值.当红、黑表笔接在一起时,调节变阻器使电流表指针偏转到最大值I最大=75mA,此时电流表内阻r、变阻器有效电阻R的总电阻是20Ω.问.
(1)求电阻表内部干电池电压为多少?
(2)该电阻表表盘的正中间位置(I最大的一半)应标注的示数是多少?简要说明.
(3)如图(乙)是电阻表的表盘,请问A、B两处,哪处数值大?说明理由?
34. 小红同学自制了一个卡通福娃,她想用亮度可调节的灯做它的眼睛,她选用规格为“6V 3W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2及“18Ω 1.5A”的滑动变阻器R0等元件设计了电路.当闭合开关S、S1、S2、滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯都正常发光(假设电源电压保持不变,灯泡电阻不变).求:
(1)电源电压;
(2)两灯都正常发光时电流表的示数;
(3)当S、S2闭合、S1断开,电流表示数为0.3A时,滑动变阻器连入电路的电阻;
(4)该电路的最小电功率.
35. 科技小组的同学们没计了如图甲所示的恒温箱温控电路(用于获得高于室温:控制在一定范围内的“恒温”),包括工作电路和控制电路两部分.其中,R′为阻值可以调节的可变电阻.R为热敏电阻(置于恒温箱内),其阻值随温度变化的关系如图乙所示,继电器线圈电阻50欧姆.
(1)如图甲所示状态,加热器是否处于加热状态?
(2)已知当控制电路的电流达到0.04A时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路的电流减小到0.036A时,衔铁会被释放.当调节R′=350Ω时,恒温箱内可获得最高温度为100℃的“恒温”.如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃的“恒温”,则应将R′的限值调为多大?
(3)使用该恒温箱,获得最低温度为50℃的“恒温”,与获得最高温度为100℃的“恒温”,相比较,哪一个的温度波动范围更小?为什么?
36. 如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω,R2的阻值为10Ω.当断开开关S1和S3,闭合开关S2时,电流表的示数为0.2A.
求:(1)当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电流表的示数.
(2)当断开开关S2,闭合开关 S1、S3时,电流表的示数.
37. 如图所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,滑动变阻器R1上标有“20Ω 2A”字样.当电键S闭合后,通过R2的电流为0.3安.
①求R2消耗的电功率P2;
②当R1连入电路的阻值为5欧时,求电流表A的示数I;
③移动滑片P,两电流表示数的比值变为2/3.请计算此时R1连入电路的阻值.
38. 如图所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻R1的阻值为20欧.当电键S闭合后,通过R1的电流为0.2安.求:
①R1两端的电压U1;
②电阻R2的阻值.
39. 如图所示的电路,电源电压为12伏保持不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2标有“10Ω 2A”字样.闭合电键S,移动滑片P到某位置时,通过滑动变阻器R2的电流为1.4安.
求:①通过电阻R1的电流I1.
②电路消耗的总功率P.
③现用定值电阻R0替换电阻R1,闭合电键,移动滑片P,并保证电路能够正常工作,通过a处的电流最大值为I2max;通过b处的电流最小值为Imin,且I2max=Imin.求电阻R0的阻值.
40. 如图甲所示为汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图,其中电源两端的电压为24V不变,R0为定值电阻,A为油量指示表(一只量程为0~0.6A的电流表;R为压敏电阻,它的上表面受力面积为l0cm2,其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示.油箱的横截面积为20dm2,油箱加 满汽油时深度为0.4m,此时油量指示表的示数在最大值处.(已知:ρ汽油=0.7×103kg/m3,g取10N/kg,q汽油=3.0×1010J/m3).
请解答下列问题:
(1)当油箱装满汽油时,压敏电阻R阻值是多大?定值电阻R0阻值是多大?
(2)当油箱内汽油用完时,油量指示表的指针所对应的电流值是多少?
(3)当该车以90km/h的速度匀速行驶1h消耗10L汽油,汽油完全燃烧放出的热量有30%转化成汽车的有用功,则行驶过程中汽车受到的阻力多大?
2018届中考物理专项练习--欧姆定律及其应用(含答案、全国通用)
【答案】
1. D 2. B 3. B 4. C 5. C
6. C 7. C 8. B 9. D 10. B
11. B 12. A 13. B
14. 10;3.6
15. 9;1:2
16. 3;1.2
17. 10;0.2;4;0.9;3.6
18. 用电器总功率过大;575
19. 滑动变阻器的最大阻值是10Ω;允许通过的最大电流是2A;20
20. 60;3.6;40
21. 乙;12V;30Ω;7.2V
22. 6;5;10
23. 40;0.1
24. 0.2;2
25. 0.24W
26. 2:3;1:2
27. 0.2;30;30
28. 0.2;6;15
29. 0.2;2:1;0.6
30. 由3V减小到1V
31. 解:(1)由P=UI=可得,灯泡的电阻:
RL===18Ω,
当滑片位于左端时,电路为L的简单电路,
因UL=U=12V,灯泡正常发光,
所以,此时灯泡的电功率PL=8W,
当滑片P在右端时,变阻器连入阻值最大,
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===0.5A,
则小灯泡的电功率:
PL=I2RL=(0.5A)2×18Ω=4.5W,
所以小灯泡的功率变化范围为4.5W~8W;
(2)当滑片位于左端时灯泡两端的电压和电源的电压相等,当滑片位于右端时,要使灯泡熄灭,此时应使灯泡短路,如下图所示:
当滑动变阻器的滑片在最右端时,灯泡短路,所以灯泡两端电压为0,功率为0W,
当滑动变阻器的滑片在最左端时,R与L并联,由并联电路特点知,此时灯泡两端电压UL=U=12V,所以灯泡正常工作,灯泡的电功率为8W,
则功率变化范围是0~8W.
答:(1)图甲电路中闭合开关后,小灯泡的功率变化范围为4.5W~8W;
(2)所加的导线如上图所示,此电路小灯泡的功率变化范围为0~8W.
32. 解:(1)将M、N短接且电流表恰好达到满偏时,
由I=可得,电流表满偏时电路的总电阻:
R总===15Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,可调电阻R的阻值:
R=R总-r-Rg=15Ω-1Ω-4Ω=10Ω;
(2)保持R不变,当电流表指针指在20mA时,电路中的总电阻:
R总′===75Ω,
则在M、N间接入的电阻:
R1=R总′-R总=75Ω-15Ω=60Ω.
答:(1)将M、N短接,应把可调电阻R的阻值调为10Ω才能使电流表恰好达到满偏;
(2)调至满偏后保持R不变,当电流表指针指在20mA时在M、N间接入的电阻为60Ω.
33. 解:(1)电流表达到满偏时,电路中的电流:
I最大=75mA=0.075A,
根据欧姆定律可得,U电源=I最大×R总=0.075A×20Ω=1.5V
(2)电阻表指示正中时,电流为I′=I最大=×0.075A=0.0375,
根据欧姆定律可得,R总′==1=40Ω;
则被测电阻RX=R总′-R总=40Ω-20Ω=20Ω;
(3)由电流表的刻度可知:A处电流小,因为电压不变,电阻越大电流就变小,所以A处时接入的电阻是大的;
故答案为:
(1)电阻表内部干电池电压为1.5V;
(2)该电阻表表盘的正中间位置(I最大的一半)应标注的示数是20Ω;
(3)如图(乙)是电阻表的表盘,A处数值大.因为电压不变,电阻越大电流就变小,A处电流小,所以接入的电阻也就大了.
34. 解:(1)当闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯泡并联,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,且两灯泡均正常发光,
∴电源的电压U=UL额=6V;
(2)两灯都正常发光时,两灯泡的额定电流分别为:I1===0.5A,I2===1A;
因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以两灯都正常发光时电流表的示数:0.5A+1A=1.5A;
(3)由P=可得,两灯泡的电阻分别为:
R1===12Ω,R2===6Ω;
当S、S2闭合、S1断开时,L2与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,
由欧姆定律可得,电路中的总电阻:
R===20Ω,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴滑动变阻器接入电路中的电阻:
R滑动=R-R1=20Ω-6Ω=14Ω;
(4)当S、S1闭合、S2断开,滑片P在a端时,滑动变阻器与红灯串联,此时总电阻最大,电路中的电功率最小,
Pmin===1.2W.
答:(1)电源电压为6V;
(2)两灯都正常发光时电流表的示数为1.5A;
(3)滑动变阻器连入电路的电阻为14Ω;
(4)该电路中最小电功率为1.2W.
35. 解:(1)由图甲所示电路可知,工作电路是通路,加热器处于加热状态.
(2)由图乙所示图象可知,温度为100摄氏度时,热敏电阻阻值为500欧姆,
由I=可知,电源电压:U=I1(R0+R+R′)=0.04A×(50Ω+500Ω+350Ω)=36V,
由图乙所示图象可知,当温度为50摄氏度时,热敏电阻阻值为900欧姆,
此时,滑动变阻器阻值:R′=-R0-R=-50Ω-900Ω=50Ω;
(3)由图乙所示图象可知,在50℃附近,热敏电阻的阻值随温度变化其变化量较大,热敏电阻阻值变化显著,更容易控制加热器的通断,因此获得最低温度为50℃的“恒温”,其温度波动范围更小.
答:(1)如图甲所示状态,加热器处于加热状态;
(2)应将R′的限值调为50欧姆;
(3)使用该恒温箱,获得最低温度为50℃的“恒温”的温度波动范围更小,因为在50℃附近,热敏电阻阻值随温度变化显著.
36. 解:(1)当断开开关S1和S3,闭合开关S2时,两电阻串联在电路中,则电源电压为:U=IR=0.2A×(20Ω+10Ω)=6V;
当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电阻R1接入电路中,此时电流表的示数为:I1===0.3A;
(2)当断开开关S2,闭合开关 S1、S3时,两电阻并联;
通过电阻R1的电流为:I1===0.3A;
通过R2的电流为:I2===0.6A;
电流表示数为:I'=I1+I2=0.3A+0.6A=0.9A.
答:(1)当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电流表的示数为0.3A.(2)当断开开关S2,闭合开关 S1、S3时,电流表的示数为0.9A.
37. 解:由电路图可知,R1、R2并联,电流表A1测R1的电流,电流表A测干路上的电流;
①由并联电路的电压特点可得:U1=U2=U=6V,
则R2消耗的电功率:
P2=U2I2=6V×0.3A=1.8W;
②当R1连入电路的阻值为5欧时,通过R1的电流:
I1===1.2A;
因并联电路各支路独立工作、互不影响,则滑片移动时通过R2的电流仍为I2=0.3A不变,
由并联电路的电流特点可得,电流表A的示数(干路电流):
I=I1+I2=1.2A+0.3A=1.5A;
③因电流表A1测R1的电流,电流表A测干路上的电流,
则由并联电路的电流特点可知,电流表A1的示数小于电流表A的示数,
由题知,移动滑片P,两电流表示数的比值变为,即=,
设此时通过R1的电流为I1′,此时干路上的电流为I′,
则根据并联电路的电流特点可得:==1-=,
则=,
所以此时干路上的电流:I′=3I2=3×0.3A=0.9A,
则此时通过R1的电流:I1′=I′-I2=0.9A-0.3A=0.6A;
由欧姆定律可得,此时R1连入电路的阻值:
R1′===10Ω.
答:①R2消耗的电功率P2为1.8W;
②当R1连入电路的阻值为5欧时,电流表A的示数I为1.5A;
③移动滑片P,两电流表示数的比值变为2/3,此时R1连入电路的阻值为10Ω.
38. 解:由电路图可知,两电阻串联.
①由I=可得,R1两端的电压:
U1=I1R1=0.2A×20Ω=4V;
②因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的总电阻:
R====60Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电阻R2的阻值:
R2=R-R1=60Ω-20Ω=40Ω.
答:①R1两端的电压为4V;
②电阻R2的阻值为40Ω.
39. 解:由电路图可知,R1与R2并联.
①因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过电阻R1的电流:
I1===0.6A;
②移动滑片P到某位置时,通过滑动变阻器R2的电流为1.4安,
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:
I=I1+I2=0.6A+1.4A=2A,
电路消耗的总功率:
P=UI=12V×2A=24W;
③定值电阻R0替换电阻R1后,R0与R2并联,
由滑动变阻器的铭牌可知允许通过的最大电流为2A,即a点的最大电流I2max=2A,
因I2max=Imin,即b点的最小电流为2A,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,干路电流最小,
则+=Imin,即+=2A,
解得:R0=15Ω.
答:①通过电阻R1的电流为0.6A;
②电路消耗的总功率为24W;
③电阻R0的阻值为15Ω.
40. 解:(1)当油箱装满汽油时,压敏电阻受到的压强:
p=ρgh=0.7×103kg/m3×10N/kg×0.4m=2.8×103Pa,
由p=可得,压敏电阻受到的压力:
F=pS=2.8×103Pa×10×10-4m2=2.8N,
由图乙可知,压敏电阻R阻值是10Ω,
此时油量指示表的示数在最大值处,即电路中的电流I=0.6A,
由I=可得,电路中的总电阻:
R总===40Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,定值电阻R0阻值:
R0=R总-R=40Ω-10Ω=30Ω;
(2)当油箱内汽油用完时,压敏电阻上受到的压力为0,
由图乙可知,此时压敏电阻的阻值R′=90Ω,
则油量指示表的指针所对应的电流值:
I′===0.2A;
(3)10L汽油汽油完全燃烧释放的热量:
Q=Vq=10×10-3m3×3.0×1010J/m3=3.0×108J,
由η=×100%可得,汽油转化成汽车的有用功:
W=Qη=3.0×108J×30%=9×107J,
由v=可得,该车以90km/h的速度匀速行驶1h通过的路程:
s=vt=90km/h×1h=90km=9×104m,
由W=Fs可得,汽车的牵引力:
F===1000N,
因汽车做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,
所以,行驶过程中汽车受到的阻力f=F=1000N.
答:(1)当油箱装满汽油时,压敏电阻R阻值是10Ω,定值电阻R0阻值是30Ω;
(2)当油箱内汽油用完时,油量表的指针对应的电流值是0.2A;
(3)汽车在这段时间行驶过程中受到的阻力是1000N.
【解析】
1.
解:
A、由图可知,灯泡L与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
当滑片向右滑动时,其接入电路中的阻值变大,根据串联电路的分压特点可知,变阻器分得的电压变大,即电压表示数变大,由于电路中的总电阻变大,根据I=可知,电流变小,即电流表示数变小,故A错误;
B、由图中信息可知,小灯泡的额定电流:I额===0.5A,即电路中的最大电流为I大=0.5A,则电路的最大总功率:P大=U总I大=18V×0.5A=9W≠10.8W,故B错误;
C、由图可知,滑动变阻器接入电路的电阻越大时,电压表示数越大,由于电压表采用0-15V量程,所以可知当电压表示数为15V时,滑动变阻器接入电路中电阻最大,此时电路中电流最小,
此时小灯泡两端电压:U小=U总-U大=18V-15V=3V;
由P=可得,小灯泡的电阻:R灯===12Ω,
小灯泡功率的最小值:PL小===0.75W;故C错误;
D、由前面解答可知电路中的最大电流为0.5A,此时变阻器接入的电阻最小,
由电阻的串联和欧姆定律可得:R滑小=R总-R灯=-R灯=-12Ω=36Ω-12Ω=24Ω;
由前面解答可知,当电压表示数U大=15V时,变阻器接入电路的电阻最大,
此时小灯泡两端电压:U小=U总-U大=18V-15V=3V;
根据串联电路的分压特点可得:=,代入数据可得:=,解得R滑大=60Ω,
即变阻器允许调节的范围为24Ω~60Ω,故D正确.
故选D.
(1)由电路可知,灯泡L与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片向右滑动时,其接入电路中的阻值变大,根据串联电路的特点进行分析;
(2)根据P=UI可知,在电压不变时,电流越大,则电功率越大,据此计算;
(3)当滑动变阻器全部接入电路时,通过灯泡的电流最小,灯泡两端的电压最小,根据P=UI,此时其电功率最小,据此计算;
(4)根据小灯泡的额定电流、电流表的量程和电压表的量程进行判断,再根据串联电路的特点进行计算.
本题考查的知识点较大,包括串联电路的特点、欧姆定律的应用及电路分析等等,综合性强,难度较大.
2.
解:
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流.
因电源的电压不变,
所以,滑片移动时,电压表V1的示数不变,故A错误;
在变阻器滑片向右滑动过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,故C错误;
由电压表V1的示数不变、电流表A示数变小可知,则电压表V1与电流表A示数比值变大,故D错误;
电路中的电流变小,由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由P=UI可知,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,变阻器R两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,故B正确.
故选B.
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R两端的电压,电流表测电路中的电流.根据电源的电压可知滑片移动时电压表V1的示数变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,进一步可知电压表V1与电流表A示数比值变化,根据欧姆定律可知灯泡两端的电压变化,根据P=UI可知灯泡实际功率的变化,进一步可知灯泡亮暗的变化,根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化.
本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键.
3.
解:(1)由于电压表量程为“0~15V”,则当UR=15V时,IR ===0.75A.
此时电流小于滑动变阻器的最大电流1A,所以电路中的最大电流为Imax=IR =0.75A,故A错误.
根据串联电路的电压特点可知:
U滑min=U-UR=20V-15V=5V,
根据欧姆定律得:R滑min===Ω;故D错误;
(2)当滑动变阻器全部连入电路时,
则根据电阻的串联特点得:R总max=R+R滑=20Ω+30Ω=50Ω,
所以,Imin===0.4A,
根据欧姆定律得:电压表的最小示数URmin=IminR=0.4A×20Ω=8V,故C错误.
电路消耗的最小功率Pmin=UImin=20V×0.4A=8W,故B正确.
故选B.
(1)因为电压表量程为“0~15V”,所以R两端电压最大是15V;求出此时电路中的电流,
再与滑动变阻器的最大电流1A比较,得出电路中的最大电流,根据串联电路的特点和欧姆定律求滑动变阻器的最小阻值,根据根据P=UI求功率;
(2)根据滑动变阻器的最大阻值,利用串联电路的特点和欧姆定律求出电路的最小电流和R两端的最小电压.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算,关键是公式和规律的灵活应用,难点是电路中最大电流的确定,解题时要注意滑动变阻器允许通过的最大电流.
4.
解:(1)由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I1===3A,I2===2A,
由I=可得,两灯泡的电阻分别为:
R1===4Ω,R2===4Ω;
(2)因串联电路中各处的电流相等,且其中一只灯泡正常发光,另一只灯泡没有达到额定功率,
所以,两灯泡串联时,电路中的电流I=I2=2A,故B错误;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I(R1+R2)=2A×(4Ω+4Ω)=16V,故A错误;
两灯泡的总功率:
P=UI=16V×2A=32W,故C正确;
由U=IR知两电灯泡的实际电压相等,故D错误.
故选C.
(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据I=求出灯泡的额定电流,根据欧姆定律求出两灯泡的电阻;
(2)两灯泡串
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