中考物理专题复习分类练习 电路类问题综合解答题含详细答案
一、初中物理电路类问题
1.小宇学习了电路知识后,想利用发光二极管设计一个带有指示灯开关的照明电路,晚间关闭照明灯后,利用二极管发出的光指示开关所在的位置.他共设计了四个电路,如图所示,其中L为节能灯,规格为“220V 15W”、D为发光二极管,规格为“1.2V 0.002A”、S 为单刀双掷开关、R为限流电阻。图中能够满足要求的电路()
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.由电路图可知,单刀双掷开关接通发光二极管时会发光,当无论单刀双掷开关怎样闭合,灯泡都不会发光,故A不符合题意;
B.由电路图可知,关闭照明灯后发光二极管与限流电阻串联能发光,闭合照明电路时发光二极管不工作,故B正确;
C.由电路图可知,关闭灯泡时,发光二极管不亮,故C不符合题意;
D.由电路图可知,闭合照明灯后,发光二极管会因为电路中的电流超过它的额定电流而被烧坏,最后导致白炽灯也不会亮,且关闭照明灯路后发光二极管不亮,故D不符合题意。
故选B。
2.受新型冠状病毒的影响,一“罩”难求。一般医用口罩至少要有三层,外层需要阻挡外界空气中的灰层、细菌、唾沫等飞溅物,中间层经过静电处理,可以阻挡细菌等微小颗粒(潮湿环境中会失去静电),内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等。某口罩的构造如图所示。下列说法正确的是()
A.口罩潮湿后防护能力降低B.佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝外C.口罩的中间层静电熔喷布能吸引小磁针D.佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气升华形成
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.潮湿环境中会失去静电,口罩潮湿后,会失去静电,中间层不可以阻挡细菌等微小颗粒, 口罩防护能力降低,A正确;
B.由题意可知,内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等,那么白色吸水无纺布应该是内层,有吸水能力,佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝内,B错误;
C.带电体能吸引轻小物体,所以中间层静电熔喷布能吸引细菌等微小颗粒,但它不是磁体,不能吸引小磁针,C错误;
D.佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气液化形成的,D错误。
故选A。
3.如图,三个不同的灯泡接在电源上,A1的示数为I1,A2的示数为I2,A3的示数为I3,各表读数关系正确的是()
A.I1=I2=I3B.I1=I2+I3C.I3>I2>I1D.I1>I2>I3
【答案】D
【解析】
【分析】
由图可知三灯泡并联,A3测通过L3的电流,A2测通过L2、L3的电流,A1测干路电流,则由并联电路的电流规律可知三表中电流的大小关系。
【详解】
由图可知三灯泡并联,A3测通过L3的电流,A2测通过L2、L3的电流,故一定有
I2>I3
A1测通过三个灯泡的电流,故一定有
I1>I2
所以
I1>I2>I3
故选D。
4.图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重.电路原理如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R 的阻值随压力增大而增大,滑片P 随身高增高而上滑.下列分析正确的是()
A.身高越高电压表示数大B.身高越高通过R0流越小
C.体重越大电流表示数越大D.体重越大压敏电阻两端电压越小
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由电路图可知,R与R0并联,电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压,电流表测压敏电阻R支路的电流,因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,人的身高变化即滑片移动时,R0接入电路中的电阻不变,因并联电路中各支路两端的电压相等,且各支路
独立工作、互不影响,所以,由I=U
R
可知,通过R0的电流不变,故B错误;当身高越高
时,滑片上移,滑片P下方电阻丝的阻值变大,由U=IR可知,滑片P下方电阻丝两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A正确;
C D.当体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可
知,R的阻值越大,由I=U
R
可知,通过R的电流越小,即电流表的示数越小,故C错误;
压敏电阻R两端的电压不变,仍等于电源电压,故D错误.
5.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片P 向右移动时,则( )
A .电流表示数变大,电压表示数变大
B .电流表示数变小,电压表示数变小
C .电流表示数变大,电压表示数变小
D .电流表示数变小,电压表示数变大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
由电路图可知,R 1与滑动变阻器R 3并联后,与R 2串联,电流表测通过R 3的电流,电压表测R 1两端电压。
当滑动变阻器的滑片P 向右移动时,R 3接入电路中电阻增大,则电路中总电阻变大,根据
U
I R
=
可知,电路中总电流变小;又根据U IR =可知,R 2两端电压U 2变小,因为电压表示数
2U U U =-源
电源电压保持不变,所以电压表示数变大。 根据U
I R
=
可知,电压表示数变大时,通过R 1的电流变大,又因为电路中总电流变小,由并联电路的电流规律可知,通过R 3的电流变小,即电流表示数变小。 故选D 。
6.如图所示的电路中,闭合开关,电压表V 1的示数是7.5V ,电压表V 2的示数为9V ,若电源电压U 为12V ,则L 2两端电压是( )
A .4.5V
B .5.5V
C .3V
D .2V
【答案】A 【解析】 【详解】
由电路图可知,三灯泡串联,V 1测L 1、L 2两端的电压,V 2测L 2、L 3两端的电压,则
127.5V---
U U
+=①,
239V---
U U
+=②,
12312V---
U U U=
++③;
解得U2=4.5V;
故选A。
7.如图所示,电源电压不变,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器,a、b是电流表或电压表。当只闭合开关 S、S1时,a、b的指针均明显偏转,将位于中点的滑片P向左移动,a 的示数不变,b的示数有变化。下列说法正确的是()
A.a是电流表
B.只闭合S、S2,将滑片P 向右移动,a的示数一定变小
C.只闭合S、S2,将滑片P向右移动,R1消耗的功率一定变大
D.只闭合 S、S1,将滑片P向右移动,整个电路消耗的总功率一定变大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.当只闭合开关 S、S1时,定值电阻R1短路, a、b的指针均明显偏转,滑动变阻器R与表b串联,将位于中点的滑片P向左移动,b的示数有变化,则表b一定是电流表;定值电阻R2与表a串联,若a是电流表,此时滑动变阻器R与定值电阻R2并联,根据并联等压的规律以及欧姆定律可判断,a是电流表时示数不变,若a是电压表,因为内阻很大,此时相当于测电源电压示数不变,所以a可能是电流表,也可能是电压表。故A错误;BC.只闭合S、S2时,若a、b都是电流表,滑动变阻器R与定值电阻R2被短路,电流表a 测通过定值电阻R1的电流,由于定值电阻R1两端电压、阻值不变,所以电流表a的示数不变,根据P=UI可知R1消耗的功率不变;若a、b都是电压表,滑动变阻器R、定值电阻R1、定值电阻R2串联,电压表a测滑动变阻器R两端电压,将滑片P向右移动,滑动变阻器R接入阻值变小,电路通过电流变大,根据串联分压的规律可知滑动变阻器R两端电压变小,即电压表a的示数变小,根据P=I2R可知R1消耗的功率变大;若a是电流表,b是电压表,滑动变阻器R被短路,定值电阻R1、定值电阻R2串联,电流表a电路电流,由于定值电阻R1、定值电阻R2阻值不变,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路电流不变,就电流表a的示数不变,根据P=I2R可知R1消耗的功率不变;若a是电压表,b是电流表,定值电阻R2被短路,滑动变阻器R、定值电阻R1串联,电压表a测滑动变阻器R两端电压,将滑片P 向右移动,滑动变阻器R接入阻值变小,电路通过电流变大,根据串联分压
的规律可知滑动变阻器R 两端电压变小,即电压表a 的示数变小,根据P=I 2R 可知R 1消耗的功率变大。故BC 错误;
D .当只闭合开关 S 、S 1时,定值电阻R 1短路, a 、b 的指针均明显偏转,滑动变阻器R 与表b 串联,将位于中点的滑片P 向左移动, b 的示数有变化,则表b 一定是电流表;当a 、b 都是电流表时,此时滑动变阻器R 与定值电阻R 2并联,根据并联等压的规律以及公式P=UI 可知定值电阻R 2消耗的功率不变;将滑片P 向右移动,滑动变阻器R 接入阻值变小,电路通过电流变大,根据并联等压的规律以及公式P=UI 可知滑动变阻器R 消耗的功率变大,则整个电路消耗的总功率变大;当a 是电流表,b 是电压表时,因为电压表内阻很大,此时定值电阻R 2不在电路中,只有滑动变阻器接入电路,将滑片P 向右移动,滑动变阻器R 接入阻值变小,电路通过电流变大,根据并联等压的规律以及公式P=UI 可知滑动变阻器R 消耗的功率变大,即整个电路消耗的总功率变大;故整个电路消耗的总功率一定变大。故D 正确。 故选D 。
8.如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表1A 和2A 指针偏转分别如图乙、丙所示,通过灯泡1L 和2L 的电流分别为
A .2.1A 0.24A
B .1.2A 2.1A
C .0.78A 0.42A
D .0.9A 2.1A
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
如图甲,A 1和A 2并联,A 1测量L 2的电流I 2,A 2位于干路,测量干路电流I ,根据干路电流等于和支路电流之和,所以2I I >,根据图乙和丙,可知,A 1使用小量程,读数为
20.42A I =,A 2使用大量程,读数为 1.2A I =.
因为干路电流等于和支路电流之和,所以通过L 1的电流为:
12 1.2A 0.42A=0.78A I I I =-=-.
故选C .
9.小明为自家的花卉大棚设计了一套智能电路管理系统,整个电路的通断可以通过手动控制开关S 1或手机远程控制开关S 2实现。当大棚内光线较暗时,光控开关S 3自动闭合,接通灯泡;当需要给大棚通风时,闭合开关S 4,启动风机。灯泡和风机均可独立工作,以下
简化电路图符合要求的是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】C 【解析】 【详解】
由题知,整个电路的通断可以通过手动控制开关S 1或手机远程控制开关S 2实现,说明两开关能独立工作、互不影响,则S 1和S 2应并联在干路上;由题知,光线较暗时,光控开关S 3自动闭合,接通灯泡提供照明,说明开关S 3与灯泡串联,闭合开关S 4,启动风机,说明开关S 4与风机串联,而灯泡和风机均可独立工作,所以灯泡与风机应并联,综上结合选项可知,ABD 不符合题意,C 符合题意。
10.如图所示,电源电压为6V ,闭合开关后,电压表的示数为4V ,下列描述不正确的是( )
A .L 1两端电压为2V
B .L 1两端电压为4V
C .L 2两端电压为4V
D .L 1和L 2两端电压之和为6V
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知,L 1、L 2串联,电源电压为6 V ,故开关闭合后,两个灯泡的总电压是6 V , 电压表测L 2两端的电压,则L 2两端的电压:24V U =. 因为两灯串联,根据串联电路电压关系,
则L 1两端的电压:126?
V 4?V 2?V U U U =-=-=.所以B 错误,ACD 正确. 故选ACD
11.现有三个轻质小球,实验发现其中任意两个小球相互靠近(未接触)都相互吸引.由此可判断()
A.两个小球带负电,一个小球带正电
B.两个小球带正电,一个小球带负电
C.一个小球带正电,一个小球带负电,一个小球不带电
D.一个小球带电,两个小球不带电
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由题可知,三个轻质小球任意两个小球相互靠近(未接触)都相互吸引;
若两个小球带负电,一个小球带正电,或者两个小球带正电,一个小球带负电,则一定会出现带同种电荷的两个小球互相排斥;所以不可能是三个小球都带电,故A、B错误;
若两个小球带异种电荷,另一个小球不带电,则两个带异种电荷的小球靠近时相互吸引,同时两个带电小球都会吸引不带电的小球,故C正确;
若两个小球不带电,另一个小球带电,则两个不带电的小球靠近时不会相互吸引,故D错误;故应选C.
12.俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难.救援人员在艇内发现了记录潜艇各种信息的“黑盒子”,其某一部件外壳上的三个电压表的示数分别为U1、U2、U3,三个电流表的示数分别为I1、I2、I3,它的内部结构如图所示,以下对各数据的分析正确的是
A.U1=U2=U3B.I1=I2+I3
C.U1+U2=U3D.以上说法都不正确
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
分析电路图,两电阻串联,三个电流表测量串联电路中的电流,所以三个电流表的示数相同,即I1=I2=I3;电压表V1测量R1两端的电压U1,电压表V2测量R2两端的电压U2,电压表V3测量R1和R1串联两端的总电压U3,所以U1+U2=U3,故选C.
二、初中物理电功率的综合计算问题
13.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2 为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S
后,滑片 P 从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断错误的是()
A.电源的电压为 6V
B.电路的最大总功率为 3.6W
C.R2消耗的电功率先变大后变小,最大功率为 0.9W
D.滑片位于中点位置时候滑动变阻器的功率为 0.8W
【来源】重庆八中2019-2020学年九年级3月月考物理试题
【答案】D
【解析】
【详解】
由图甲可知,两电阻串联,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a端时,接入电路的电阻为0Ω,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,由图象可知,I a=0.6A,由I=
U
R
可得,电源的电压
U=I a R1=0.6A×R1
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,电压表的示数最大,由图象可知,I b=0.2A,U b=4V,则滑动变阻器的最大阻值
R2=b
b
U
I
=
4V
0.2A
=20Ω
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 b R1+U b=0.2A×R1+4V
因电源的电压不变,所以
0.6A×R1=0.2A×R1+4V
解得:R1=10Ω,电源的电压
U=I a R1=0.6A×10Ω=6V
故A正确,不符合题意;
B.电路的最大总功率
P最大=UI a=6V×0.6A=3.6W
故B正确,不符合题意;
C.电路中的电流
I=
12
U
R R
+
=
2
6V
10ΩR
+
滑动变阻器消耗的电功率
P2=I2R
2
=(
2
6V
10ΩR
+)
2×R2=
()
()
2
2
2
2
6V
10ΩR
R
+=
()
()
2
2
2
2
6V
10Ω
410Ω
R
R
-
+?
当R2=10Ω时
P2max=()2
6V
40Ω
=0.9W
当R2=0Ω时,P a=0W,当R2=20Ω时,
P b=(
6V
10Ω20Ω
+
)2×20Ω=0.8W
综上可知,滑片P从a端移动到b端,R2消耗的电功率先变大后变小,最大功率为 0.9W,故C正确,不符合题意;
D.由C知,滑片位于中点位置时,即当R2=10Ω时,滑动变阻器的功率为 0.9W,故D错误,符合题意。
故选D。
14.定值电阻R1、R2和滑动变阻器R3接入如图电路中,电源电压不变。当开关S1闭合,S2断开,滑片P位于a点时,电压表V1和V2的示数之比U1∶U2=2∶1.电流表的示数I1=
1A;滑片 P 位于最右端时,电压表 V1和 V2的示数之比U1′∶U2’=2∶5.当开关 S1断开,S2闭合,两个电压表V1和 V2的示数之比U1’’ ∶U2’’=3∶l。当通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片,可使电路消耗的功率最小为4.5W,则下列说法正确的是()
A.电源的电压为 10V B.滑动变阻器的最大阻值是20Ω
C.当开关 S1断开,S2闭合,R1消耗的电功率为 4W D.当开关 S1闭合,S2断开,R1消耗的最大功率为 4.5W
【来源】湖南长沙市广益实验中学2019-2020学年九年级3月月考物理试题
【答案】B
【解析】
【分析】
根据串联电路中电压与电阻成正比,电路最小功率时,就是电压不变时电阻最大解答。【详解】
A.由上图可知,闭合S1断开S2时R2被短路,电路为R1与滑动变阻器的串联电路,V1测
R 1的电压,V 2测滑动变阻器的电压,根据串联电路中电压与电阻成正比,由题意可得
11
221a
U R U R == 推出
R 1=2R a -----------(1)
11
2
325U R U R '==' 推出
5R 1=2R 3------------(2)
1a
1A +U R R =源
-----------(3) 当闭合S 2,断开S 1时,滑动变阻器被短路,为R 1与R 2的串联电路,V 1测R 1与R 2的总电压,V 2测R 2的电压,根据串联电路中电压与电阻成正比,由题意又可得
112
22
31U R R U R ''+=='' 推出
R 1=2R 2-------(4)
电路最小功率时,就是电压不变时电阻最大则有
2123
4.5W ++U R R R =源
--------(5)
联立(1) (2) (3) (4) (5)解之得
12V U =源 ;18R =Ω ;24R =Ω ;320R =Ω ;a 4R =Ω
故A 错误;
B .滑动变阻器的最大阻值是320R =Ω,故B 正确;
C .当开关 S 1 断开,S 2 闭合,滑动变阻器被短路,R 1与R 2串联这时R 1消耗功率
22
11212V (
)()88W +8+4U P R R R =?=?Ω=ΩΩ
源 不是4W ,故C 错误;
D .当开关 S 1 闭合,S 2 断开,R 2被短路,当滑动变阻器R 3=0时,R 1 消耗的功率最大为
22
1(12V)8U P R '===Ω
源18W
不是4.5W 所以D 错误。 故选B 。 【点睛】
串联电路中电压与电阻成正比。
15.如图甲所示的电路中,电源电压U 保持不变,R 0为定值电阻。闭合开关,电流表A 的
示数为I ,电压表V 1的示数为U 1,电压表V 2的示数为U 2;将滑动变阻器R 的滑片从一端移动到另一端,U 1、U 2随I 变化的关系如图乙所示;则下列说法正确的是( )
A .电源电压为5.5 V
B .滑片在最右端时,定值电阻R 0的功率为6W
C .滑动变阻器的最大阻值为12.5 Ω
D .电灯的电阻随着电流的增大而减小
【来源】2020年中考一轮模拟测试物理试题(一) 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知,灯泡L 与R 0、R 组成串联电路,电压表V 2测量L 两端的电压,电压表V 1测量灯泡L 与R 两端的总电压,当电流表的示数变大时,电压表V 2变大,电压表V 1变小,所以U 2-I 的图线为BQ , U 1-I 图线应该为AQ ;
ABC .由图像乙知,Q 点U 1和U 2相等,则此时滑动变阻器两端的电压为零,电阻为零,电压表的示数都是3V ,电路中的电流为2.0A ,所以
03V 2.0R U +=电源…①
当滑动变阻器的滑片移到最左端时,电路中的电流最小为1.0A ,由图像知:电压表V 1的示数为4.5V ,电压表V 2的示数为1V ,所以
04.5V 1.0=R U +电源…②
由①②得:U 电源=6V ,R 0=1.5Ω,故A 错误; 此时滑动变阻器两端的电压为
12= 4.5V-1V=3.5V U U U -=滑
滑动变阻器的最大阻值为
3.5V
=
==3.5Ω1.0A
U R I 滑滑大小 故C 错误;
滑片在最右端时,U 1和U 2相等都是3V ,电路中的电流为2.0A ,已知R 0=1.5Ω,定值电阻R 0的功率为
2200(2.0A) 1.5Ω=6W P I R ==?
故B正确;
D.通过灯泡的电流增大时,灯泡两端的电压变大,温度升高,灯丝的电阻变大,故D错误。
故选B。
16.如图甲所示电路中,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,则此过程中下列选项正确的是( )
A.电路总功率的最大值为43.2W B.滑动变阻器最大功率为3.6W
C.滑动变阻器的最大阻值为10ΩD.定值电阻电功率的变化值为8.1W
【来源】江苏省苏州市高新区2019-2020学年九年级(上)期末物理试题
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
R1、R2串联电路中,当I=1.2A时:
1.2R1=U……①
当I=0.3A时,U2=9V,可得:
0.3R1+9V=U……②
由①②式解得:R1=10?,U=12V。
A.当I=1.2A时,电路总功率最大:
==12V 1.2A=14.4W
P UI?
大大
。
故A错误;
B.由滑动变阻器的功率公式得:
()
22
22
222
121212
=
4
U R
U
P I R R
R R R R R R
??
==
?
+-+
??
滑
,
当R2=R1=10?时,P滑有最大值2P大:
()2
212V =
=3.6W 410Ω
P ?大
,
故B 正确;
C .滑动变阻器最大阻值为:
9V =
=30Ω0.3A
U R I =滑, 故C 错误;
D .当I =0.3A 时,定值电阻电功率为:
()2
2
110.3A 10Ω=0.9W
P I R ==?, 当I =1.2A 时,定值电阻电功率为:
()2
2
1
1 1.2A 10Ω=14.4W P I R ==?', 所以定值电阻电功率的变化值为:
11114.4W 0.9W=13.5W P P P '-=-?=。
故D 错误。
17.如图的电路中,电源电压为18V 且保持不变,小灯泡L 标有“6V 3W”字样,定值电阻R 2的阻值为90Ω,电流表的量程为0-0.6A ,电压表的量程为0~15V 。当只闭合开关S ,滑动变阻器R 1的滑片P 置于中点时,灯泡L 正常发光(不考虑灯丝电阻的变化)。则下列说法正确的是( )
①动变阻器R 1的最大阻值为50Ω
②只闭合开关S 、S 1,在各元件安全的情况下,小灯泡L 消耗的电功率的取值范围是1.08W~3W
③只闭合开关S 、S 2、S 3,在各元件安全的情况下,整个电路消耗的最大电功率是10.8W ④只闭合开关S 、S 1,在各元件安全的情况下,整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-9W A .①② B .②③
C .③④
D .②④
【来源】重庆市第一中学2019-2020学年九年级12月月考物理试题(第二次定时作业)
【答案】C 【解析】 【分析】
【详解】
①根据题意知道,当只闭合开关S ,滑动变阻器R 1的滑片P 置于中点时,灯泡L 正常发光,此时由图知道,滑动变阻器与灯泡串联,由于小灯泡L 标有“6V 3W”字样,所以,此时电路的电流是:
3W 0.5A 6V
L L L P I I U ==
== 灯泡的电阻是:
()2
26V =123W
L L U R P ==Ω灯, 又因为电源电压为18V ,所以,滑动变阻器两端的电压是:
=18V 3V 15V L U U U -=-=滑,
由欧姆定律知道,滑动变阻器接入电路的电阻是:
115V ==3020.5A
R R =Ω滑, 滑动变阻器的最大阻值是60Ω,故①错误;
②只闭合开关S 、S 1,在各元件安全的情况下,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,根据题意知道,滑动变阻器R 1的滑片P 置于中点时,灯泡L 正常发光,此时灯泡功率最大,当滑动变阻器R 1的滑片P 置于最左端时,灯泡两端的电压最小,功率最小,此时灯泡两端的电压是:
18V
=
=123V 6012L L U U R R R ?Ω=+Ω+Ω
灯滑
故此时灯泡的功率是:
()()22
3V ==
0.7512L
U P W R '=Ω
灯
小
即小灯泡L 消耗的电功率的取值范围是0.75W~3W ,故②错误;
③只闭合开关S 、S 2、S 3,则R 1与R 2并联,灯泡被短路,电流表测量干路电流,移动滑动变阻器R 1的滑片P 使电流表示数为0.6A 时,电路消耗的电功率最大,由于电源电压为18V 且保持不变,所以,电路消耗的电功率是:
18V 0.6A=10.8W P UI ==?
故③正确;
④只闭合开关S 、S 1,在各元件安全的情况下,滑动变阻器与灯泡串联,当灯泡L 正常发光时,电路电流最大,此时电路消耗的电功率最大,
18V 0.5A=9W P UI ==?最大最大;
当滑动变阻器全部接入电路时,电路电阻最大,由欧姆定律知道,电流最小,此时电路消耗的电功率最小,
==6012=72R R R +Ω+ΩΩ滑最大灯,
由2
U P R
=知道,电路消耗的最小电功率是:
()2
218V ==4.5W 72U P R =Ω
最小
最大 即整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-9W ,故④正确; 综上所述,只有C 符合题意。
18.如图甲所示电路,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片从最左端a 滑到最右端b 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,则下列说法正确的是( )
A .滑动变阻器的最大电功率为0.8W
B .定值电阻R 0的阻值为10Ω
C .当滑片在a 端时,R 0的功率为0.4W
D .当滑片在b 端时,电路的总功率为1.2W
【来源】辽宁省沈阳市和平区2019-2020学年九年级(上)期末测试物理试题 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
由电路图可知,R 0与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器两端的电压。
A B .当滑片位于a 端时,接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,由图像可知,电路中的最大电流I 大 = 0.6A ,由U
I R
=
可得,电源的电压 000.6A U I R R ==?大
当滑片位于b 端时接入电路中的电阻最大,电压表的示数最大,电流表的示数最小,由图像可知,U 滑 = 4V ,电路中的最小电流I 小 = 0.2A 。则滑动变阻器的最大阻值为
4V
20Ω0.2A
U R I =
==滑滑小 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压
()()000.24A 20ΩU I R R R =+=?+滑
因电源电压不变,所以
(
)000.6A 0.24A 20ΩR R ?=?+
解得010ΩR =,电源电压为
000.6A 0.6A 10Ω6V U I R R ==?=?=大
滑动变阻器与电阻R 0串联,设滑动变阻器的电功率P 2,两端电压为U 2,通过的电流为I 2
222
2
2222
220000()(0)
11()()4U U U P U I I R R R R R R R R R R R R =====≠++-+滑滑滑滑
滑滑滑滑
滑动变阻器的电功率最大时, 滑动变阻器的阻值为
010ΩR R ==滑
根据串联分压的特点,滑动变阻器两端的电压为总电压的一半,由图可知,当滑动变阻器两端电压为R 3V U =,通过滑动变阻器的电流为0.3A ,所以滑动变阻器的最大功率为
R 3V 0.3A 0.9W P U I ==?=
故A 错误,B 正确;
C .当滑片在a 端时,R 0的功率为
06V 0.6A =3.6W P UI ==?大
故C 错误;
D .当滑片在b 端时,由图可知,此时电路中的电流I 小 = 0.2A ,电路的总功率为
6V 0.2A 1.2W P UI ==?=小
故D 正确。 故选BD 。
19.如图甲所示电路,电源电压不变。R 1是滑动变阻器,R 2是定值电阻。当开关S 闭合后,将滑动变阻器的滑片从最右端逐步滑到最左端,根据电压表与电流表的示数,绘制的图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A .电路消耗电功率的最大值为7.2W
B .变阻器R 接入电路的最大阻值为120Ω
C .定值电阻R 2的电阻值为20Ω
D .电源电压为12V
【来源】2020年山东省青岛市西海岸新区中考一模物理试题
【答案】ACD 【解析】
【详解】
BC .由电路图可知,当滑片位于最左端时,电路为2R 的简单电路,此时电路中的电流最大,由乙图可知
0.6A I =大
由U
I R
=
可得,电源的电压 220.6A U I R R 大==?……①
当滑片位于最右端时,滑动变阻器的最大阻值1R 与电阻2R 串联,电压表测1R 两端的电压,此时电路中的电流最小;由乙图可知
110V U = 0.1A I =小
变阻器1R 的最大阻值
1110V 100Ω0.1A
U R I 大小=
== 因串联电路中总电压等于各分电压之和,则电源的电压
12210V 0.1A U U I R R =+=+?小……②
由①②可得
220.6A 10V 0.1A R R ?=+?
解上式可得
220ΩR =
故B 错误,C 正确; D .电源的电压
20.6A 0.6A 20Ω12V U R =?=?=
故D 正确;
A .电流最大时,电路消耗的最大电功率
0.6A 12V 7.2W P I U ==?=大大
故A 正确。 故选ACD 。
20.如果加在某定值电阻两端的电压从8 V 升高到10 V,通过该电阻的电流变化了0.1 A,则该电阻的电功率变化了 A .0.2 W B .1.8 W
C .2.0 W
D .8.0 W
【来源】2018届九年级人教版物理中考复习测试:第十八章 电功率
【答案】B
【详解】
电阻两端的电压变化,电阻保持不变,当电阻两端的电压为8V 时,通过电阻的电流为
118U V I R R =
=----①,当电阻两端的电压为10V 时,通过电阻的电流为2210-V U I R R ==---②,由于电流的变化量210.1I I I A ?=-=----③,由①②③解
得R=20Ω,电阻电功率变化量:()()2
2
222121108 1.82020V V U U P P P W R R ?=-=-=-=ΩΩ
. 故答案为1.8.