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2024年天津市中考物理模拟题分类精选26.动态电路分析与计算(Word版附解析)
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这是一份2024年天津市中考物理模拟题分类精选26.动态电路分析与计算(Word版附解析),共28页。
A.R接入电路中的电阻减小B.电路的总功率增大C.电流表示数减小D.R0两端电压增大
【答案】C
【解答】解:A、由图可知,油箱内油面下降时,滑动变阻器R接入电路中电阻变大,故A错误;
C、由图可知,该电路为R和R0的串联电路,油箱内油面下降时,总电阻变大,在电源电压一定时,根据欧姆定律,电路电流变小,电流表示数减小,故C正确;
B、电源电压一定时,电路电流变小,根据P=UI知,电路的总功率减小,故B错误;
D、由图可知,油箱内油面下降时,滑动变阻器R接入电路中电阻变大,根据串联分压原理,滑动变阻器R两端的电压变大,电源电压一定时,R0两端电压减小,故D错误。
故选:C。
(多选)11.(3分)(2024•红桥区一模)在如图所示的电路中,开关S闭合后下列所列的各种情况中正确的是( )
A.电路中甲表和乙表可以同时是电流表
B.如甲、乙、丙是电压表,当S1闭合后U丙=U甲+U乙
C.如甲是电压表,乙、丙电流表,S1断开形成串联电路
D.如果电路是并联电路,则乙表的示数大于丙表的示数
【答案】BD
【解答】解:
A、电路中甲表和乙表可以同时是电流表,电流表相当于导线,开关S闭合后,电源短路,故A错误;
B、如甲、乙、丙是电压表,当S1闭合后,该电路为串联电路,甲测量的是R2两端的电压,乙测量的是R1两端的电压,丙测量的是电源两端的电压,
根据串联电路的电压关系可知,U丙=U甲+U乙,故B正确;
C、如甲是电压表,乙、丙电流表,S1断开后,电流的路径有两条,形成并联电路,故C错误;
D、要使该电路为并联电路,则电流的路径有两条,故甲是电压表,乙、丙电流表,乙测的是干路中的电流,丙测的是通过R1的电流,
根据并联电路电流特点可知,干路中的电流等于各支路电流之和,即乙表的示数大于丙表的示数,故D正确。
故选:BD。
7.(3分)(2024•红桥区一模)如图所示,当滑动变阻器滑片P向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电压表的示数不变,电流表A1的示数变大,A2的示数变小
B.电压表的示数不变,电流表A1的示数不变,A2的示数变大
C.电压表的示数与A1的示数的比值变大,A2的示数变小
D.电压表的示数与A1的示数的比值不变,A2的示数变小
【答案】D
【解答】解:由电路图可知,R1和R2并联,电压表测量并联支路(电源电压)电压,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流;
滑片向右移动过程中,电源电压不变,电压表示数不变,电阻R1阻值不变,通过R1的电流不变,电流表A1示数不变,故A错误;
滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,通过R2的电流变小,干路电流变小,电流表A2示数变小,故B错误;
电压表与电流表A1示数是电阻R1的阻值,电阻R1的阻值不变,则电压表的示数与电流表A1的示数的比值不变,故C错误,D正确;
13.(2024天津和平区一模)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法不正确的是( )
A.图中的甲是电压表的示数随电流表A的示数变化图象
B.电压表和电流表A的示数之比变大
C.电压表示数的变化量和电流表A示数的变化量比值的绝对值不变
D.电压表示数的变化量和电流表A示数的变化量比值的绝对值变小
【答案】ABD
【详解】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A测电路中的电流。
A.将滑动变阻器的滑片P向右移动,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由得,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,根据欧姆定律可知,电压表V1和电流表A的示数之比为R1的阻值,由于R1电阻减小,所以乙图像是电压表的示数随电流表A的示数变化图象,故A错误,符合题意;
B.电压表V2和电流表A的示数之比为R2的阻值,由于R2是定值电阻,故比值不变,故B错误,符合题意;
CD.设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2,则
滑片移动前后电压表V1示数的变化量
即
将滑动变阻器的滑片P向右移动,R1分得电压增大,R2分得电压减小,由于电源电压不变,根据串联电路分压特点可知故
由于R2是定值电阻,该比值故不变,故C正确,不符合题意,D错误,符合题意。
10.(3分)(2024•北辰区二模)小明同学在通过如图电路探究“电流与电阻的关系”时,在R0的位置接入10Ω电阻,调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,分别记录下电流表和电压表的示数。他断开开关,取下10Ω的电阻,改接为20Ω的电阻后,保持滑片的位置不变闭合开关,此时电压表和电流表的示数较之前的变化情况是( )
A.电流表示数变大;电压表示数变大
B.电流表示数变大;电压表示数变小
C.电流表示数变小;电压表示数变大
D.电流表示数变小;电压表示数变小
【答案】C
【解答】解:断开开关,取下10Ω的电阻,改接为20Ω的电阻后,保持滑片的位置不变闭合开关,电路中的总电阻变大,由I=可得,总电流变小,电流表示数变小;保持滑片的位置不变,滑动变阻器接入电路中的电阻不变,电流变小,故滑动变阻器分得的电压减小,电源电压不变,故R0的两端的电压增大,即电压表的示数增大,故C正确,ABD错误。
故选:C。
10.(2024河西区一模)如图1,是某款电子秤的外观图;如图2是它的原理图,表盘是由电压表改装而成的。当被测物体的质量越大,下列判断正确的是( )
A.电路中电流不变,电子秤示数越大B.电路中电流不变,电子秤示数越小
C.电路中电流越大,电子秤示数越大D.电路中电流越小,电子秤示数越大
【答案】A
【详解】CD.由图可知,电压表连接在滑动变阻器的滑片上,此时的滑动变阻器相当于一个定值电阻,移动滑片,连入电路的阻值不会改变,所以电路中电流不变,故CD错误;
AB.电压表测量滑片以上部分电阻两端的电压,当被测物体的质量越大时,弹簧伸长量越大,与电压表并联部分的电阻越大,由可知,电压越大,即电压表示数越大,故A正确,B错误。
(多选)13.(3分)(2024•河东区一模)如图所示,灯泡L标有“6V 3W”字样(不考虑灯丝电阻变化),定值电阻R1=28Ω,当开关S1、S2、S3全部闭合时,灯泡正常发光,电流表示数为0.75A。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻R0的阻值为24Ω
C.当S1闭合,S2、S3断开时,小灯泡消耗的功率为0.27W
D.当S1闭合,S2、S3断开时,电路消耗的总功率为4.5W
【答案】ABC
【解答】解:AB、当开关S1、S2、S3全部闭合时,灯泡L与定值电阻R0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,且灯泡正常发光,
所以,电源电压U=UL=6V;故A正确;
由P=UI可得灯泡正常发光时的电流: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R0的电流:I0=I﹣IL=0.75A﹣0.5A=0.25A,
由欧姆定律可得定值电阻R0的阻值:R0===24Ω;故B正确;
CD、当S1闭合,S2、S3断开时,R1与L串联,电流表测电路中的电流,灯泡的电阻:RL===12Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,电路中的电流I===0.15A;
灯泡的电功率P=UI=I2R=(0.15A)2×12Ω=0.27W;故C正确,
电路的总功率P=UI=6V×0.15A=0.9W;故D错误。
故选:ABC。
13.(2024津南区一模)小明用如图所示的电路进行实验,其中R0为定值电阻,闭合开关S后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表的示数变化范围是0.5~2A,电压表的示数变化范围是4~10V。若电源电压保持12V不变,小明所得出的如下四个结论正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值为16Ω
B.定值电阻R0消耗的最大功率为16W
C.此过程滑动变阻器连入电路的最小电阻为8Ω
D.此过程整个电路消耗的最大总功率为24W
【答案】BD
【详解】由电路图可知,两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流。
AC.因滑动变阻器接入电路的阻值越大,滑动变阻器两端电压越大,电路电流越小,所以,当电压表示数U1=10V时,电路电流I1=0.5A;当电压表示数U2=4V时,电路电流I2=2A。根据欧姆定律可得,变阻器接入电路的最小电阻为
变阻器接入电路的最小大电阻为
电源电压为即
解得,定值电阻R0的阻值为4Ω,故AC错误;
B.当I2=2A时,定值电阻R0消耗的功率最大,为故B正确;
D.当I2=2A时,整个电路消耗的总功率最大,为故D正确。
(多选)13.(3分)(2024•西青区模拟)如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6V,0.5A”的字样(灯丝电阻不变),R1=6Ω,三个开关都闭合时,灯泡L正常发光,电流表示数为2A,下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.R2的阻值为4Ω
C.闭合S3,断开S1、S2时,电压表的示数为2.4V
D.闭合S3,断开S1、S2时,R1、R2的功率之比为2:3
【答案】ABC
【解答】解:AB、三个开关都闭合时,R1短路,灯与R2并联,电压表测电源电压,电流表测干路的电流,因灯正常发光,则电源电压等于灯的额定电压,则电源电压为6V,
灯的额定电流为0.5A,根据并联电路电流的规律,通过R2的电流为:
I2=I﹣IL=2A﹣0.5A=1.5A,
由欧姆定律,电阻R2的阻值:R2===4Ω,故AB正确;
CD、闭合S3,断开S1和S2时,两电阻串联,电压表测R2的电压,电流表测电路的电流,
根据串联电阻的规律及欧姆定律,电路的电流为:
I′===0.6A,即电流表示数为0.6A,
由欧姆定律,电压表的示数为:UV=I′R2=0.6A×4Ω=2.4V,
R1、R2的功率之比为:====,故C正确,D错误。
10.(3分)(2024•和平区二模)如图所示是某公司设计的自动体重测试仪工作原理图,下列有关体重测试仪说法正确的是( )
A.体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路
B.体重显示表是用电压表改装成的
C.体重越小,体重显示表的示数越小
D.体重测试仪所测体重越大,电路消耗电能越少
【答案】C
【解答】解:A、当自动体重测试仪不工作时,滑片位于绝缘体的位置,电路断路,故A错误;
B、由电路图可知,体重显示表串联在电路中,根据电流表和电压表的使用规则,确定体重显示表是用电流表改装成的,故B错误;
C、体重测试仪所测体重越小时,变阻器接入电路中的电阻越大,电路的总电阻越大,而电源电压不变,根据I=知电路中的电流越小,体重显示表的示数越小,故C正确;
D、当测试仪所测体重越大时,滑动变阻器接入电路的电阻越小,根据I=知,电路中电流越大,由W=UIt可知,相同时间内消耗电能越多,故D错误。
(多选)12.(3分)(2024•和平区二模)如图所示的电路中,S1闭合、S2断开时,甲、乙是电流表,I甲:I乙=1:3,此时电路的总功率为P1;当S1、S2都闭合时,甲、乙是电压表,此时电路的总功率为P2,则下列说法正确的是( )
A.电阻大小之比R1:R2=1:2
B.总功率之比P1:P2=9:2
C.当S1闭合、S2断开时,通过R1和R2的电流之比I1:I2=1:2
D.S1、S2闭合时,甲、乙电压表示数之比U甲:U乙=3:2
【答案】ABD
【解答】解:AC、当S1闭合S2断开时,R1、R2并联,甲测R2支路电流,乙测干路电流,
则I甲=I2,I乙=I1+I2,
因为I甲:I乙=1:3,
所以I2:(I1+I2)=1:3,
所以I1:I2=2:1,
所以由欧姆定律得:R1:R2=:=I2:I1=1:2,故A正确,C错误;
B、因为P1=+,P2=,
所以P1:P2=(+):=(R1+R2)2:R1R2=(1+2)2:1×2=9:2,故B正确;
D、当S1、S2都闭合时,甲、乙都是电压表,R1、R2串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,
因为串联电路中电流处处相等,
所以根据欧姆定律得:
甲电压表示数U甲=I(R1+R2),
乙电压表示数U乙=IR2,
所以U甲:U乙=I(R1+R2):IR2=(R1+R2):R2=(1+2):2=3:2,故D正确。
12.(2024河东区二模)如图所示, R1、R2阻值不变,甲、乙两电表可能同是电流表,也可能同是电压表。闭合开关 S,甲、乙两电表的示数之比为3∶2;断开开关S,同时将甲、乙换成另一种电表,下列判断正确的是( )
A.R1∶R2=2∶1
B.更换电表后,甲、乙两电表读数之比为1∶3
C.在前后两个电路中,电阻 R1的电功率之比为4∶9
D.在前后两个电路中,电路消耗的总功率之比为2∶9
【答案】BD
【详解】A.闭合开关 S,甲、乙两电表的示数之比为3∶2,即两表有示数,可知两表不可能为电流表(若是电流表,电源被短路),即为电压表。此时两电阻串联,甲电压表测的是电源电压,乙电压表测的是R2的两端电压;此时甲、乙两电压表的示数之比为3∶2,根据串联电路的电压特点可得,两电阻的两端电压之比为
由于此时两电阻串联,电流处处相等,根据欧姆定律可得,两电阻的阻值之比等于它们两端电压之比,即故A错误;
B.更换电表后,即两表均为电流表,断开开关S,两电阻并联,甲电流表测的是通过R2的电流,乙电流表测的是干路电流即电路的总电流;设电源电压为U,根据并联电路电压特点和欧姆定律可得,通过R2的电流为
即为甲电流表的示数;通过R1的电流为
则干路电流为
即为乙电流表的示数。所以更换电表后,甲、乙两电表读数之比为
故B正确;
C.在第一个电路中,电路的总电阻为
根据欧姆定律可得,此时的电路电流为
则电阻 R1的电功率为
在第二个电路中,电阻 R1的电功率为
所以在前后两个电路中,电阻 R1的电功率之比为故C错误;
D.根据P=UI,由C分析可得,在第一个电路中,电路消耗的总功率为
在第二个电路中,电路消耗的总功率为
所以在前后两个电路中,电路消耗的总功率之比为故D正确。
10.(2024南开区二模)为防止使用直排式燃气热水器导致的CO中毒,小明了解到二氧化锡传感器的电阻能随着空气中CO浓度的变化而变化,其关系如图甲所示,于是他设计了一个简易的CO报警器,简化电路如图乙所示。已知电源电压恒为12V,闭合开关,CO浓度达到200ppm时,通过特制灯泡的电流达到1A且灯泡开始闪烁发光报警(灯泡电阻可视为固定不变)。下列说法正确的是( )
A.随着空气中CO浓度升高,二氧化锡传感器两端电压升高
B.刚好报警时,二氧化锡传感器两端的电压为3V
C.灯泡的阻值3Ω
D.刚好报警时,灯泡消耗的功率3W
【答案】B
【详解】A.由图象可知,随着一氧化碳浓度的增大,二氧化锡传感器的电阻减小,电路的总电阻减小,由可知,电路中的电流增大, 由U=IR可知,灯泡两端的电压增大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,二氧化锡传感器两端电压减小,故A错误;
B.刚好报警时,由图象可知,一氧化碳浓度为200ppm时,二氧化锡传感器的电阻R=3Ω,此时电路中的电流为1A,二氧化锡传感器两端的电压为 故B正确;
C.灯泡的阻值为故C错误;
D.灯泡消耗的功率为故D错误。
(多选)13.(3分)(2024红桥区二模)如图所示。电源电压为4.5V,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“10Ω,1A”,小灯泡L标有“2.5V,1.25W”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。在保证通过小灯泡L的电流不超过恒定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项正确的是( )
A.小灯泡的额定电流是0.6A
B.电流表的示数变化范围是0.3~0.5A
C.电压表的示数变化范围是0~3V
D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω
【解答】解:小灯泡的额定电流I===0.5A,故A错误;
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。
灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,当灯泡正常发光时,串联电路总电压等于各分电压之和,此时电压表的最小示数U滑=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V,
此时电路中的最大电流Imax=0.5A,
此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,最小为:R滑min===4Ω;
滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
灯泡的电阻:RL===5Ω,电路中的最小电流:Imin===0.3A,
电路中电流变化的范围是0.3A~0.5A,故B正确;
此时灯泡分担的电压最小U L小=IminRL=0.3A×5Ω=1.5V,
滑动变阻器两端的最大电压:U滑max=U﹣U L小=4.5V﹣1.5V=3V,即电压表最大示数,
电压表的示数范围为2V~3V,故C错误;
此时滑动变阻器的最大阻值Rmax===10Ω,
所以滑动变阻器的范围是4Ω~10Ω,故D正确。
6. (2024滨海新区二模)如图所示的电路,电源电压不变,先闭合,小灯泡发光。再闭合,观察到的现象是( )
A. 小灯泡变亮B. 小灯泡变暗C. 电压表示数增大D. 电流表示数增大
【答案】D
【详解】由图可知,灯泡与定值电阻并联,开关控制整个电路,开关控制定值电阻所在支路,电流表测量干路中的电流,电压表测量电源电压,因此先闭合,再闭合后,电流表示数变大,电压表示数不变,由于并联电路中各支路互不影响,因此灯泡的亮度不变,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.(3分)(2024河北区二模)如图所示,电源电压恒定,先只闭合开关S1,两电表均有示数;再断开S1,同时闭合S2和S3,此过程中( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数不变
C.电压表示数与电流表示数乘积变大
D.电压表示数与电流表示数比值不变
【解答】解:由电路图可知,只闭合开关S1时,两电阻串联,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;
再断开S1,同时闭合S2和S3,R1、R2并联,电压表测电源的电压,电流表测R1的电流;
由于电源电压不变,所以电压表示数不变;
两电阻串联时,总电阻大于R1的阻值,根据I=可知,通过R1的电流变大,即电流表示数变大;
则电压表示数与电流表示数乘积变大,电压表示数与电流表示数比值变小,
综上可知,C正确,ABD错误。
故选:C。
10.(2024天津部分区二模)如图所示电路,电源电压不变,只闭合开关S,灯泡L正常发光;再闭合开关,下列判断正确的是( )
A.灯泡L变亮B.灯泡L亮度不变
C.电流表示数不变D.电压表示数变小
【答案】B
【详解】AB.由电路图可知,只闭合开关S时,电路为灯泡L的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;再闭合开关S1时,灯泡L与电阻R并联,电压表测电源的电压,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,灯泡两端的电压和通过的电流不变,实际功率不变,灯泡的亮暗不变,故A错误、B正确;
C.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,即电流表的示数变大,故C错误;
D.因电源电压不变,所以,电压表的示数不变,故D错误。
故选B。
12.(2024西青区二模)如图所示,电源电压为,两只完全相同的灯泡、,当只闭合时,电流表示数为,忽略温度对灯丝电阻的影响。下列说法正确的是( )
A.只闭合、时,电流表示数为I
B.只闭合、时,电流表示数为4I
C.只闭合时,电压表示数为
D.只闭合、时,电压表示数为
【答案】BC
【详解】C.当只闭合S2时,完全相同的灯泡L1、L2串联,电压表测灯L1两端的电压,电流表示数为即
电压表示数为故C正确;
AD.只闭合S1、S2时,灯泡L1被短路,只有L2接入电路,电压表测L1两端电压,示数为0,电流表测电路中的电流,此时电流表示数为故AD错误;
B.只闭合S1、S3时,完全相同的灯泡L1、L2并联,电压表测L1两端电压,也是电源两端电压,电流表测干路电流,示数为故B正确。
13. (多选)(2024南开区三模)如图所示电路中,电源电压保持不变,S1和S2是两个可以同时断开或同时闭合的联动开关,已知。当两个开关处于某一工作状态(断开或闭合)时,的功率为;当两个开关处于另一个工作状态时,的功率为(、均不等于零)。则前后两个工作状态相比较( )
A. 通过的电流之比为
B. 两端的电压之比为
C. 功率与功率之比为
D. 电路消耗的总功率之比为
【答案】BCD
【详解】由题意可知,S1和S2是两个可以同时断开或同时闭合的联动开关,且、均不等于零,则的功率为时,S1和S2闭合;的功率为时,S1和S2断开。根据欧姆定律和串并联电路电流电压规律可知,通过R1的电流之比为
根据并联电路电压规律和串联电路分压规律可知,两端的电压之比
根据可知,功率与功率之比为
根据可知,电路消耗的总功率之比为
9. (2024武清区三模)如图甲是反应身体柔韧水平的“坐位体前屈测量仪”,乙图是其内部电路图(电源电压恒定),两个身形接近但柔韧性差异较大的同学先后推动挡板进行测量,“显示器”示数的大小能够反映柔韧性的好差。下列与测量仪有关的说法正确的是( )
A. “显示器”是电压表
B. 柔韧性好的同学测量时,电路中的电功率较大
C. 柔韧性好同学测量时,电阻丝接入电路中的电阻更大
D. 通过电阻R的电流做功会消耗电能,为了节约电能,可以将R去掉
【答案】B
【详解】A.由图乙知道,显示器串联在电路中,因此显示器应为电流表,故A错误;
BC.由图乙知道,柔韧性好的同学测量时,滑片更加靠近电阻丝的左端,电阻丝接入电路的长度更短,因此电阻丝接入电路中的电阻更小,由串联电路的电阻特点知道,此时电路中的总电阻较小,由知道,电路中的电功率较大,故B正确,C错误;
D.由图乙知道,若去掉R,当滑片移到最左端时,电阻丝接入电路的电阻为零,会引起电源短路,因此,为了保护电路,不能将R去掉,故D错误。
13. (多选)(2024武清区三模)如图所示电路,先闭合开关S,移动滑片P,使灯泡正常发光,电流表和电压表均有示数;再闭合S1,下列说法正确的是( )
A 只有一个电表可能损坏
B. 灯泡变亮
C. R1的电流变化量大于R2的电流变化量
D. 滑片P向右滑动能使灯泡正常发光
【答案】AC
【详解】A.如图所示电路,先闭合开关S,移动滑片P,使灯泡正常发光,此时灯泡L和R2串联,电压表测的是L的两端电压,电流表测的是电路电流;再闭合S1,此时R1与L并联后再与R2串联,根据串并联电路的特点可知,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路的总电流变大,即电流表示数变大,因此通过R2的电流变大,由于R2接入电路的电阻不变,根据欧姆定律可知,R2的两端电压变大,根据串联电路的电压特点可知,L和R1的两端电压变小,所以电压表示数变小;所以电压表不会损坏,电流表有可能损坏,故A正确;
B.L的两端电压变小,所以灯泡变暗,故B错误;
C.根据串并联电路的电流特点可知,通过L和R1的电流变化量之差等于通过R2的电流变化量,由于L的两端电压变小,根据欧姆定律可知,通过L的电流变小,而通过R1的电流是变大的,所以R1的电流变化量大于R2的电流变化量,故C正确;
D.滑片P向右滑动,变阻器接入电路的电阻变大,根据串联分压可知,变阻器的两端电压变大,根据串联电路的电压特点可知,L和R1的两端电压变小,L不能正常发光,故D错误。
(多选)13.(2024•天津一中模拟)如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片至某一位置时,定值电阻R1消耗的功率为P1,电路中的电流为I1;再次将滑动变阻器滑片至另一位置时,R1消耗的功率为P2,电路中的电流为I2,电压表示数为5V,已知P1:P2=1:4,滑动变阻器第一次接入电路的阻值为20Ω,前后两次滑动变阻器消耗的功率相同。则下列说法中正确的是( )
A.I1:I2=2:1
B.电源电压为10V
C.R1=10Ω
D.两次滑动变阻器消耗的功率均为5W
【解答】解:A、由图可知该电路为R1和R2的串联电路,电压表测R2两端的电压;
由题可知第一次R1的功率为:P1=I12R1,第二次R1的功率为:P2=I22R1;
已知P1:P2=1:4,则I12:I22=1:4,即I1:I2=1:2,故A错误;
BC、由题知滑动变阻器前后两次消耗的功率相同,第一次滑动变阻器接入电路的阻值为R2,第二次滑动变阻器接入电路的阻值为R2′,
由P=I2R可知I12R2=I22R2′,即R2=4R2′
已知滑动变阻器第一次接入电路的阻值为R2=20Ω,则R2′===5Ω,
已知第二次电压表示数为5V,即第二次滑动变阻器两端的电压为U2′=5V,
由欧姆定律可知第二次电路中的电流为:I2===1A,
则第一次电路中的电流为:I1===0.5A;
由欧姆定律和电阻特点可知第一次电源电压为:U=I1(R1+R2)=0.5A×(R1+20Ω)﹣﹣﹣①;
由欧姆定律和串联电路的电压特点可知第二次电源电压为:U=I2R1+U2′=1A×R1+5V﹣﹣﹣②;
联立①②可解得:R1=10Ω,U=15V;故B错误,C正确;
D、由P=IU可知两次滑动变阻器的功率均为:P2′=I2U2′=1A×5V=5W,故D正确。
故选:CD。
10. (2024河西区二模)如图所示,电源电压保持不变,与此时接入电路中的阻值相同,当开关S1断开、S2闭合时,电流表的示数为。下列操作中,一定可以使电流表示数比大的是( )
A. 闭合开关S1,断开开关S2B. 减小电源电压,闭合开关S1
C. 闭合开关S1,向右滑动滑片PD. 增大电源电压,向右滑动滑片P
【答案】C
【解析】
【详解】S1断开,S2闭合时,只有R2接入电路,电流表的示数I2=I0。
A.闭合S1 ,断开 S2时,只有R1接入电路,由于R1与R2此时接入电路中的阻值相同,则电流表的示数不变,故A不符合题意;
C.闭合S1 ,R1与R2并联,由于R1与R2此时接入电路中的阻值相同,则
由并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小可知,向右滑动滑片P,总电阻总是比R1小,则,故,故C符合题意;
B.闭合S1 ,R1与R2并联,由于R1与R2此时接入电路中的阻值相同,电路的总电阻为
电流表的示数
故减小电源电压时,电流表可能变小、不变也可能变大,故B不符合题意;
D.向右滑动滑片P,R2接入电路的阻值变大,当增大电源电压时,由可知,电流表的示数可能变大、可能不变、也可能变小。故D不符合题意。
故选C。
13.(多选)(2024河西区二模) 如图所示,电源电压为且保持不变,闭合开关S,当滑片P置于滑动变阻器的中点时,电压表的示数为;当滑片P置于滑动变阻器的b端时,定值电阻的电功率为。下列判断正确的是( )
A. 的阻值为
B. 滑动变阻器的最大阻值为
C. 滑片P在中点时,滑动变阻器消耗的功率为
D. 改变滑动变阻器滑片P的位置,电路中消耗的最大功率为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.闭合开关S,该电路是R1和R2组成的串联电路,电压表测量R2两端电压,电源电压为6U0且保持不变,当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时,电压表的示数为 2U0,则R1两端电压为4U0。因为串联电路电流处处相等,所以有可得R1=R2。当滑片P置于滑动变阻器的b端时,定值电阻R1的电功率为P0,则有解得,因为R1=R2,所以,故A正确,B错误;
C.滑片P在中点时,滑动变阻器R2消耗的功率为故C错误;
D.当滑片P置于滑动变阻器a点时,滑动变阻器接入电阻为0,此时电路中电阻最小,由得,电路中消耗的最大功率为故D正确。
16. (2024武清区三模)如图是测量室内环境甲醛浓度的原理图,电源电压 U=12V,定值电阻R1=10Ω,R为气敏电阻,其电阻随污染指数的关系如图乙所示。当污染指数增大时,电压表的示数将_____________。当电压表示数为3V时,电路的总功率为_____________ W,污染指数为_____________。
【答案】 ①. 变大 ②. 3.6 ③. 100
【详解】[1]R是气敏电阻,它的阻值随污染指数的增大而减小,由图乙可知,当污染指数增大时,可变电阻R的阻值变小,电路的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,则R1两端的电压变大,即电压表示数变大。
[2][3]电压表示数为3V时,根据欧姆定律可得此时电路中的电流
电路的总功率为
气敏电阻两端电压
可变电阻接入电路的阻值
由图乙可知对应的污染指数为100。
19.(4分)(2024•南开区一模)如图所示,电源电压不变,当开关S1、S2同时闭合时,电流表的示数为0.3A,电压表示数为6V。若两表互换位置,当开关S2闭合、S1断开时,电流表示数为0.2A,则R2的阻值为 10 Ω,电源电压为 6 V。
【答案】10;6。
【解答】解:当开关S1、S2同时闭合时,两电阻并联,电流表测R1支路的电流,电压表测电源的电压,则电源电压U=6V,因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=可得,电阻R1的阻值:R1===20Ω;
两表互换位置,当开关S2闭合、S1断开时,两电阻串联,电流表测电路中电流,电压表测电源的电压,电路中的总电阻:R===30Ω,
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=30Ω﹣20Ω=10Ω。
19.(2024津南区一模)如图所示,电源电压不变,R1=8 Ω、R2=12 Ω,当S1闭合、S2断开,①、②都是电流表时,两表示数之比是 ,当S1、S2都闭合,①、②都是电压表时,两表示数之比是 。
【答案】 2:5 5:3
【详解】[1]当S1闭合、S2断开,①②都是电流表时,R1、R2并联,电流表①测量的是通过R2的电流、电流表②测量的是干路电流,所以
所以两表示数之比是
[2]当S1、S2都闭合,①、②都是电压表时,R1、R2串联,电压表①测量的是电源电压为U,电压表②测量的是R2两端电压U2,两表示数之比是
19.(4分)(2024•天津模拟)如图所示电路,电源电压不变,电阻之比R1:R2=1:2。S闭合时,电压表示数为6V,则电源电压为 6 V,S断开时,R1与R2的电功率之比P1:P2= 1:2 。
【答案】6;1:2。
【解答】解:(1)由图可知,S闭合时,R2被短路,电路为R1的简单电路,电压表测电源电压,
已知此时电压表的示数为6V,则电源电压U=6V;
(2)S断开时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,
因串联电路中电流处处相等,
则根据P=UI=I2R可知,R1与R2的电功率之比:===。
故答案为:6;1:2。
19.(4分)(2024•宝坻区模拟)如图,当1、2都为电压表时,闭合开关S1、S2,两表示数比为2:3,则R1和R2的比值为 2:3 ,当1、2都是电流表时,只闭合开关S1,R1和R2消耗功率的比值为 3:2 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)当1、2都为电压表时,闭合开关S1、S2,两电阻串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=可得,R1和R2的阻值之比:====;
(2)当1、2都是电流表时,只闭合开关S1,两电阻并联,电流表A1测R2支路的电流,电流表A2测R1支路的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,
由P=UI=可知,R1和R2消耗的功率之比:===;
故答案为:2:3;3:2。
19.(2024天津部分区二模)如图所示电路,电源电压恒定不变,,。当开关S闭合,甲乙两表均为电压表时,甲、乙两表的示数之比为 ;当开关S断开,甲乙两表均为电流表时,则甲、乙两表的示数之比为 。
【答案】 3:1 2:3
【详解】[1]当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两电压表的示数之比甲、乙两表的电压之比为3∶1。
[2]当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两电阻并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过两电阻的电流之比
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,两电流表的示数之比
甲、乙两表的电流之比为2∶3。
19.(4分)(2024•天津模拟)如图所示的电路中,电源电压不变,将滑片P向左移动的过程中,示数始终不变的电表是 电压表 。当滑片P移至左端时,断开电键S,电压表V示数与电流表A示数的比值将 变大 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】电压表;变大。
【解答】解:(1)因电源的电压不变,
所以,滑片移动时电压表的示数不变;
将滑片P向左移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大;
由I=可知,该支路的电流变小,即电流表A1的示数变小;
因并联电路各支路独立工作、互不影响,
所以,R1支路的电流不变;
因并联电路干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流变小,即电流表A的示数变小。
(2)当滑片P移至左端时,断开电键S,电压表仍侧电源的电压,即电压表的示数不变;
而此时R1支路断路,电流表A只测通过滑动变阻器的电流,所以电流表A的示数变小;
故电压表V示数与电流表A示数的比值将变大。
故答案为:电压表;变大。
22.(2024河西区一模)如图,电源电压恒为6V,电阻。当开关、均断开时,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电阻的阻值;
(2)当开关、均闭合时,电流表的示数。
【答案】(1)20Ω;(2)1.8A
【详解】解:(1)当开关均断开时,电阻串联,电流表的示数为0.2A,则电路中总电阻为
则电阻R3的阻值
(2)当开关均闭合时,电阻并联,被短路,电流表测量干路电流,R1所在支路的电流为
R2所在支路的电流为
电流表示数为
答:(1)电阻的阻值为20Ω;
(2)当开关、均闭合时,电流表的示数为1.8A。
25.(7分)(2024•北辰区二模)如图所示的电路,电源电压恒为4.5V,小灯泡L上标有“3V、1.5W”字样(忽略灯丝电阻的变化),滑动变阻器R规格为“30Ω、1A”,电流表量程选择“0~0.6A”,电压表量程选择“0~3V”。闭合开关S,在不损坏电路元件情况下,求:
(1)电路的最大功率;
(2)滑动变阻器阻值变化范围;
(3)电压表示数变化范围。
【答案】(1)电路的最大功率为2.25W;
(2)滑动变阻器阻值变化范围为3Ω~30Ω;
(3)电压表示数变化范围为0.75V~3V。
【解答】解:(1)灯泡与变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端的电压,
结合小灯泡的铭牌可知灯泡的额定电流,
因串联电路中各处的电流相等,且变阻器R允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0~0.6A,灯泡的额定电流为0.5A,所以,为不损坏电路元件,电路中最大电流Imax=I额=0.5A,
电路的最大功率Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W。
(2)由灯泡的铭牌可知,灯泡的电压最大为3V,此时电流最大为0.5A,变阻器接入电路的阻值最小,此时滑动变阻器的电压U滑小=U﹣UL大=4.5V﹣3V=1.5V,
滑动变阻器接入电路的最小阻值,
所以滑动变阻器阻值变化范围为3Ω~30Ω。
(3)当滑动变阻器接入电路阻值最大为30Ω时,电路中电流最小,灯泡的电压最小,结合小灯泡的铭牌可知灯泡的电阻,
电路中的最小电流,
灯泡两端的最小电压(电压表的最小示数)Umin=IminRL=0.125A×6Ω=0.75V。
所以电压表示数变化范围为0.75V~3V。
答:(1)电路的最大功率为2.25W;
(2)滑动变阻器阻值变化范围为3Ω~30Ω;
(3)电压表示数变化范围为0.75V~3V。
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