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电学分班考冲刺练习4
【同步练习-解析】
一、单选题
1.如图甲所示,电路的电源电压不变,灯泡L标有“6V,3W”字样。闭合开关,将滑动变阻R的滑片P从最右端逐渐滑至最左端,记下多组对应的电压表和电流表示数,描绘出的I−U图如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器R的阻值减小,电流表与电压表的示数均减小
B.由乙可知,灯泡L的阻值在减小
C.当电流为0.4A时,1s内电路消耗的电能为2.8J
D.当滑动变阻器的滑片P在最右端时,灯泡L的实际功率为0.9W
【答案】D
【解析】
A.如图甲,串联电路中,电源电压不变,当滑动变阻器R的阻值减小,电路中的电流增大,即电流表的示数变大,故A错误;
BC.灯泡L标有“6V,3W”字样,可以求出小灯泡的额定电流为
由图乙知,当滑动变阻R的滑片P移到最左端时(电路中只有小灯泡),电压表的示数为0,电流表的示数为0.5A为小灯泡的额定电流,所以电源电压为6V,正常工作时的电阻为
当滑片置于最右边时,灯泡的电阻为
所以将滑动变阻R的滑片P从最右端逐渐滑至最左端,灯泡L的阻值在增大。
当电流为0.4A时,1s内电路消耗的电能为
故BC错误;
D.当滑动变阻器的滑片P在最右端时,由图乙可知,此时电路中的电流为0.3A,则灯泡的实际功率为
2.如图甲所示电源电压保特不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图象如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.小灯泡正常发光的电阻为6
B.滑动变阻器的最大阻值为6Ω
C.该电路总功率变化范围为6W~24W
D.滑片向左移动时,电压表与电流表示数的比值不变
【答案】A
【解析】
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当滑片位于最左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电压表的示数最大,电流表的示数最大,由图象可知,电源的电压 U=UL=12V
电流表的示数 Imax=IL=2.0A
此时灯泡正常发光,由欧姆定律,灯泡正常发光的电阻
故A正确;
B.当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,小灯泡的电功率最小,由图象可知,灯泡两端的电压 UL′=3V
通过的最小电流 Imin=IL′=1.0A
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压 UR=U-UL′=12V-3V=9V
因串联电路中各处的电流相等,由欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值
故B错误;
C.电路消耗的最大功率 Pmax=UImax=12V×2.0A=24W
电路消耗的最小功率 Pmin=UImin=12V×1.0A=12W
因此,电路总功率变化范围为12W~24W,故C错误;
D.灯泡的阻值随温度的升高而增大,因此当滑片向左移动时,电路电流变大,灯丝的温度升高,即灯丝的阻值变大,而电压表与电流表示数的比值等于灯泡的阻值,因此比值变大,故D错误。
3.甲、乙两灯的额定电压分别为6V和3V,它们的电流随电压变化关系的图像如图所示。将甲灯与R1串联后接在电压恒为U的电源两端,甲灯正常发光,R1的功率为P1;乙灯与R2串联接在该电源两端,乙灯也能正常发光,R2的功率为P2。已知R1+R2=90Ω,则以下说法正确的是( )
A.将两灯串联允许接入的最大电流是0.5A B.电阻R1的阻值是24Ω
C.电路中P1与P2的比值是10∶3 D.电路中P1与P2的比值是25∶18
【答案】D
【解析】
A.由图知甲灯的额定电流为0.5A,乙灯的额定电流为0.3A,由于串联电路中各处的电流相等,所以两灯串联时,允许通过的最大电流中的最大电流为0.3A,故A错误;
BCD.甲灯正常发光,由图像可知,电路电流为0.5A,根据欧姆定律可知甲灯正常发光的电阻为
同理,灯乙正常发光,由图像可知,电路电流为0.3A,根据欧姆定律可知乙灯正常发光的电阻为
甲灯与R1串联,根据欧姆定律可知电路电流为 ①
乙灯与R2串联,根据欧姆定律可知电路电流 ②
又已知 R1+R2=90Ω ③
联立①②③解得: R1=30Ω,R2