内容正文:
中考物理一轮复习
第12.4讲 串并联电路中功率范围专题
命题点梳理
命题点1
变阻器类型范围问题
命题点3
开关滑变组合类型范围问题
题1.(2022无锡校考)在综合实践活动课上,小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路,电源电压恒定,R1为定值电阻,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光,此过程中,电流表A的示数随两电压表V1、V2(电压表V2未画出)示数变化关系图像如图乙所示.下列说法正确的是( )
①电源电压为4V
②滑动变阻器的滑片处于最右端的时候,定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为1∶1
解:灯泡两端的电压越大电流越大,故①是灯泡的I-U图像;②图像电压表V2的示数随电流表示数的增大而减小,且电流相等时两电压表的示数之和不相等可知,电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压;
命题点1:变阻器类型范围问题
题1.(2022无锡校考)在综合实践活动课上,小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路,电源电压恒定,R1为定值电阻,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光,此过程中,电流表A的示数随两电压表V1、V2(电压表V2未画出)示数变化关系图像如图乙所示.下列说法正确的是( )
①电源电压为4V
②滑动变阻器的滑片处于最右端的时候,定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为1∶1
解:利用电源电压不变,列式UL+U2+IR1=UL′+U2′+I′R1;
即0.5V+3.5V+0.1A×R1=2.5V+0.75V+0.25A×R1;
解得R1=5Ω,U=4.5V,故①错误;
滑片于最右端的时候,R1电压U1=IR1=0.1A×5Ω=0.5V;
则定值电阻R1与灯泡L的电功率之比P1:PL=R1:RL=5Ω:5Ω=1:1,故②正确;
命题点1:变阻器类型范围问题
题1.(2022无锡校考)电源电压恒定,R1为定值电阻,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光,此过程中,电流表A的示数随两电压表V1、V2(电压表V2未画出)示数变化关系图像如图乙所示.下列说法正确的是( )
③小灯泡正常发光时,定值电阻R1在1min内产生的热量为11.25J
④实验过程中,滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~35Ω
A.只有①② B.只有②④ C.只有②③④ D.只有①②④
解:小灯泡正常发光时,定值电阻R1在1min内产生的热量
Q1=I′2R1t=(0.25A)2×5Ω×60s=18.75J,故③错误;
滑片处于最右端时,Rmax=3.5V/0.1A=35Ω;
当灯泡正常发光时,变阻器接入电路中的电阻最小,
Rmin=0.75V/0.25A=3Ω;变阻器阻值范围为3~35Ω,故④正确;故选B。
B
命题点1:变阻器类型范围问题
题2.(多选·2022天津校考)如图甲所示的电路中,电源电压为12V且保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片置于中点c时,R1消耗的功率为P1;当滑片移至b端时,R1消耗的功率为P2,滑片移动过程中电流表与电压表的示数变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.Uc=4V B.Ib=0.25A
C.R1的阻值为20Ω D.P1:P2=4:3
命题点1:变阻器类型范围问题
解:R1与R2串联,当滑片移至b端时,R2接入电路中的电阻最大,电压表的示数最大U2=6V,电流表的示数最小,此时R1两端的电压U1=U-U2=12V-6V=6V;
由串联分压得:R1:R2=U1:U2=6V:6V=1:1,即R1=R2;
当滑片在c点时,R1=2Rc,根据串联分压,则R1:RC=U1/:UC=(U-UC):UC=2:1;
解得Uc=4V ,故A正确;
题2.(多选·2022天津校考)如图甲所示的电路中,电源电压为12V且保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片置于中点c时,R1消耗的功率为P1;当滑片移至b端时,R1消耗的功率为P2,滑片移动过程中电流表与电压表的示数变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.Uc=4V B.Ib=0.25A
C.R1的阻值为20Ω D.P1:P2=4:3
命题点1:变阻器类型范围问题
解:由图乙可知,Uc=4V,Ic=0.4A ,根据欧姆定律可得:Rc=Uc/Ic=10Ω;
故R1=R2=2Rc=20Ω,故C正确;
因电源的电压不变,由P1=I2R1可得,前后两次R1消耗的功率之比P1:P2=(I1:I2)2,
I1:I2=R总2:R总1=(R1+R2)/(R1+R2/2)=40Ω/30Ω=4:3,故P1:P2=(I1:I2)2=16:9;
故D错误。
AC
题3.(