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专题三动态电路分析与计算
一、单选题
1.如图电源电压恒定。闭合开关S,滑动变阻器滑片P向右移动,则开关闭合后,下列关于电路的说法正确的是( )
A.灯泡L变亮 B.灯泡L变暗
C.电流表示数不变 D.电压表示数变大
【答案】B
【详解】
CD.由图示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测量灯泡两端的电压;当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流减小,电流表示数减小,根据U=IR可知,灯泡两端的电压变小,电压表示数变小,故CD错误;
AB.电路电流减小,灯泡两端的电压变小,由P=UI可知,灯泡实际功率变小,灯泡变暗,故A错误,B正确。
故选B。
2.已知甲、乙两变阻器分别标着“50Ω 1A”和“20Ω 2A”,若把它们并联接在某可调电源上,则该电路消耗的最大功率是( )
A.70W B.112W C.120W D.150W
【答案】C
【详解】
由可得,甲、乙两变阻器两端允许加的最大电压分别为
U甲=I甲R甲=1A×50Ω=50V
U乙=I乙R乙=2A×20Ω=40V
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以为了保证电路元件的安全,电路两端允许加的最大电压
U最大=U乙=40V
当电路中电源电压为40V时,调节甲变阻器,由可知,甲变阻器连入的电阻为
则通过甲变阻器的电流最大为1A;通过乙变阻器的最大电流为2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路中最大电流
I最大=I1+I2=1A+2A=3A
则该电路消耗的最大功率
P总最大=U最大I最大=40V×3A=120W
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.如图所示,电源电压恒为4V,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样(灯丝电阻不变)。若通过小灯泡L的电流不超过额定电流,电流表、电压表不能超过量程,则移动滑动变阻器的滑片,下列说法中正确的是( )
①电流表示数变化范围为0~0.5A
②电压表示数变化范围为1.5V~3V
③小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W~1.25W
④滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为5Ω~15Ω
A.①② B.②③ C.②④ D.①③
【答案】B
【详解】
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。灯泡的电阻为
灯泡正常发光时的电流为
因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以电路中的最大电流为
当电路中电流为最大值0.5A时,小灯泡达到最大功率,即额定功率1.25W,灯泡两端电压达到最大值2.5V,滑动变阻器两端电压最小(即电压表示数最小),为
滑动变阻器连入电路的阻值最小,为
由电压表量程为0~3V可知,电压表最大示数为3V,此时,灯两端电压为
此时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中电流最小,为
小灯泡的功率最小,为
滑动变阻器的阻值最大,为
所以②③正确,①④错误,故B正确,ACD错误。
故选B。
4.在如图的电路中,图甲的电源电压为9V且保持不变,电流表的规格为0~0.6A,电压表的规格为0~15V,灯泡上标有“6V 6W”字样,灯泡电流随电压变化关系如图乙所示,则下列说法错误的是( )
A.当电流表示数为0.4A时,电压表的示数为8V
B.为了保证电路安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值是11.67Ω
C.灯泡消耗的最大功率为5.4W
D.灯泡消耗的最大功率为1.2W
【答案】C
【详解】
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当电流表示数为0.4A时,由图象可知灯泡两端的电压UL=1V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电压表的示数
UR=U﹣UL′=9V﹣1V=8V
故A正确。
B.由P=UI知道,灯泡的额定电流
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流Imax=0.6A,由图象知道,灯泡两端的电压UL′=2V,此时滑动变阻器两端的电压
U滑′=U﹣UL′=9V﹣2V=7V
滑动变阻器接入电路中的最小阻值
故B正确;
CD.灯泡消耗的最大功率
PL′=UL′I大=2V×0.6A=1.2W
故C错误,D正确。
故选C。
5.在如图甲所示的电路中,电源两端的电压保持不变,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P由a端滑至b端的过程中,通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的I-U图像如图乙所示。已知小灯泡的额定电压为12V,下列说法中正确的是( )
A.在电压表示数变小的过程中,电路消耗的总功率不断变大
B.滑动变阻器的最大阻值为9