内容正文:
第16章 电压 电阻(计算题30道)
1.如图所示电路,闭合开关后,电流表A1示数为1.2A,电流表A2示数为0.8A,电压表示数为4.5V,求:
(1)通过灯L1和L2的电流各是多少?电源电压为多少?
(2)说明三个电表使用的量程。
2.如图电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为5Ω,R2阻值为10Ω。闭合开关,电压表示数为2V。求:
(1)通过R1的电流;
(2)电源两端的电压。
3.如图所示电路,请根据表盘读数回答下列问题:
(1)L1两端的电压U1是多大?
(2)L2两端的电压U2是多大?
(3)L1、L2串联的总电压U是多大?
(4)电源电压是多大?
4.如图所示,当开关S闭合后,电源电压为3V,电流表A1、A2、A3的示数分别为1.2A、1A、0.6A,其中电流表A2测 的电流,L2的电压是 V.求:
(1)通过L2的电流是多大 ?
(2)通过L1的电流是多大 ?
(3)通过L3的电流是多大 ?
5.如图电路图,电源电压为12V,闭合开关后灯泡L1和L2都能正常发光,此时两只电流表的指在如图所示相同的位置。
(1)该电路中电流表A1、A2的示数分别是多少?
(2)灯泡L1和L2的电流I1、I2分别是多少?
(3)灯泡L1和L2的电压U1、U2分别是多少?
6.如图所示,如果电源由两节干电池串联组成(已知每节干电池电压为1.5V),电压表的示数是0.8V。求:
(1)电源电压;
(2)灯L1两端的电压;
(3)灯L2两端的电压。
7.在如图所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为9V,当S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为6V。求:
(1)电源电压是多少?
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为多少?
8.如图甲所示电路,电源由两节新干电池组成,当开关闭合后,两电流表对应的指针偏转情况如图乙所示,求:
(1)电流表a、b的示数;
(2)通过灯L1、L2的电流;
(3)若灯L1突然断路,此时电流表a的示数及灯L2两端的电压。
9.如图所示,电源电压为6V,闭合开关S后,电压表V2的示数U2=2.4V,电流表A的示数I=0.4A,求:
(1)通过灯泡L1的电流多大;
(2)电压表V1的示数多大?
10.如图,已知电源电压为9V,V1表示数为6V,L2电流为2.5A,则:
(1)灯L1和L2两端的电压各是多少?
(2)L1的电流是多少?电流表示数为多少?
11.如图的电路中,电源由三节新干电池串联组成。开关S、S2闭合,S1断开时,滑动变阻器R2的滑片P移到最左端,电压表的示数为3V。开关S、S1闭合,S2断开时,滑动变阻器R2的滑片P移到最右端,电流表的示数为0.3A,此时通过灯泡的电流是0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)当滑动变阻器R2的滑片P移到最左端,开关S、S2闭合,S1断开时,滑动变阻器两端的电压;
(3)当滑动变阻器R2的滑片P移到最右端,开关S、S1闭合,S2断开时,通过电阻R1的电流。
12.如图所示,电源电压为15V且保持不变,电压表V1的示数为10V,电压表V2的示数为8V,灯L1、L2、L3两端的电压U1、U2、U3分别是多少?
13.如图所示的电路中,闭合开关,电压表的示数为12V,电流表A的示数为1.2A,电流表A1的示数为0.4A,则:
(1)灯泡L1、L2两端的电压分别是多少伏?
(2)通过灯泡L1、L2的电流分别是多少安?
14.在如图所示的电路中,电源两端电压U=12V并保持不变,请画出该题的各个等效电路图。求:
(1)当闭合开关S和S2时,电阻R1两端的电压是多少?
(2)当开关S闭合,S1、S2断开时,电阻R2两端电压为3V,电阻R1两端的电压是多少?
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,通过电阻R1、电流表A的电流分别是0.4A、1.2A,则通过电阻R3的电流是多少?
15.如图甲所示,闭合开关S后,电压表V1和V2的指针所在位置完全相同,如图乙所示。求解下列问题:
(1)电源电压是多少?
(2)灯泡L1和L2两端的电压分别是多少?
16.如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω.当S闭合、S1断开,P在b端时,灯泡L的功率为0.4W,电流表的示数为0.2A;当S、S1均闭合,P在a端时,电流表的示数为1.5A.求:
(1)灯L的电阻RL和电源电压;
(2)电阻R1的阻值?(不考虑温度对电阻的影响)
17.如图a所示电路,V1、V2是两只相同的电路表。当闭合开关后,灯光L1和灯光L2都发光,这时两只电压表的指针偏转角度均如图b所示,指针刚好对准刻度线位置。求:
(1)灯泡L2端电压是多少?
(2)若将L1和L2改接为如图c所示电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为3A,则通过L2的电流是多少?
18.结合下列条件,分析如图所示的电路,完成计算。
(1)若a、b两表均是电压表,示数分别为7V和8V,电源电压为10V,则各灯两端的电压分别是多少?
(2)若a、b两表均是电流表,示数分别为0.7A和0.8A,通过开关的电流为1.2A,则通过各灯的电流分别是多少?
19.如图所示电路,电源电压为6V,电阻R1、R2、R3的阻值相等,请完成下列任务:
(1)当开关S1、S2断开时,S3闭合,电压表V、V2的示数是多少?
(2)当开关S1、S2、S3均闭合时,电流表A1的示数为0.5A,求电流表A2及A的示数为多少?
20.在“用电流表测电流”的实验中,小明同学接成如图(a)所示的电路,当开关闭合后,两灯都发光,两个电流表的指针所指位置均为图(b)所示。求:
(1)通过灯L1的电流是多少?
(2)如图(a)当开关闭合后,用电压表测得L1两端的电压为3V,电源电压U为多少?
(3)如图甲所示电路,电源电压为2.5V,当开关S闭合时,电压表的读数如图乙所示,求L2两端的电压为多少?
21.如图,当开关S闭合后,滑动变阻器滑片P在B端时,电压表示数为9 V,电流表示数为0.15 A;滑片P在中点C时电压表的示数为6 V。求:
(1)滑动变阻器R1的最大阻值;
(2)电源的电压和R2的阻值。
22.如图所示的电路,电源电压为3V,闭合开关,电压表示数为1V,求:
(1)灯泡L1两端的电压;
(2)灯泡L2两端的电压;
(3)流过灯泡L1与L2的电流之比。
23.如图甲所示电路,当S闭合时,两个电压表V1、V2的指针均如图乙所示。求:
(1)电源电压为多大;
(2)L1两端的电压多大?
24.如图所示,电源电压保持不变。当S2、S3闭合,S1断开时,电压表示数为6V:
(1)当S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数为2.4V,则R1两端的电压为多少V?
(2)当S3断开,S1、S2闭合时,则R1两端的电压为多少V?
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,电流表A和A1的示数分别为0.5A和0.2A,则通过R2的电流为多少A?(要求;每问在解答过程中必须用文字说明电路的连接情况或画出电路简图)
25.如图所示的电路,开关都闭合后测得电压表的读数为4.5V,电流表和的读数分别为0.5A和0.2A,求:
(1)通过的电流是多少?
(2)两端的电压是多少?
(3)电源电压恒定,当断开时,电流表的读数是多少?电流表的示数是多少?电压表读数是多少?
26.如图所示,开关S闭合后,回答下列问题:
(1)电压表V1、V2分别测量的是哪个灯泡的电压?
(2)若电压表V1的读数是2.5V,V2的读数是4.5V,则电源电压是多少?
(3)两表应分别接什么量程的接线柱?
27.如图所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6V,当S1、S3断开,S2闭合时,电压表两接线柱接线对调后示数为3V.求:
(1)灯L1两端的电压.
(2)电源电压.
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为多少?
28.如图所示电路,电源电压不变,通过电流表A1的电流是0.45A,A2电流是0.2A,电压表的示数是3V。求:
(1)电源电压;
(2)通过灯泡L1的电流。
29.如图所示,电源电压恒为6V,灯泡L标有“6V 3W”的字样,R1为定值电阻,R2为标有“20Ω 1A”字样的变阻器,电压表的量程为0~3V.
(1)当S1、S2、S3均闭合时,电流表的示数为1.7A,求R1的阻值?
(2)当闭合S1,断开S2、S3时,在保证电路中各元件安全工作的情况下,求变阻器R2连入电路的阻值为多大时电路总功率最小?此总功率最小值为多少?
30.如图所示,已知电源电压为6V。闭合开关S,电压表V1示数为2V,通过灯泡L2的电流为0.3 A。求:
(1)灯泡L1和L2两端的电压各是多少?
(2)通过灯泡L1的电流是多少?电流表示数为多少?
(3)若灯泡L1灯丝烧断,则电压表V1和电压表V2的示数分别为多少?
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第十六章 电压 电阻(计算题30道)
1.如图所示电路,闭合开关后,电流表A1示数为1.2A,电流表A2示数为0.8A,电压表示数为4.5V,求:
(1)通过灯L1和L2的电流各是多少?电源电压为多少?
(2)说明三个电表使用的量程。
【答案】(1)0.4A,0.8A,4.5V;(2)电流表A1、A2使用0~3A量程;电压表使用0~15V量程
【详解】解:(1)由图可知,两个灯泡并联,电流表A1测干路电流,A2测通过灯泡L2的电流,电压表测L2的电压,并联电路各支路的电压都相等且等于电源电压,由电压表的示数可知,电源的电压为4.5V。由电流表A2的示数可知,通过L2的电流I2=0.8A;根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得通过L1的电流
I1=I总-I2=1.2A-0.8A=0.4A
(2)因为电源电压是4.5V,所以电压表的量程应该选择0~15V;电流表A1示数为1.2A,电流表A2示数为0.8A,两个电流表的示数都大于0.6A,两个电流表都应该选择0~3A的量程。
答:(1)通过灯L1和L2的电流各是0.4A和0.8A,电源电压为4.5V;
(2)电流表A1、A2使用0~3A量程;电压表使用0~15V量程。
2.如图电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为5Ω,R2阻值为10Ω。闭合开关,电压表示数为2V。求:
(1)通过R1的电流;
(2)电源两端的电压。
【答案】(1)0.2A;(2)3V
【详解】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)因串联电路中各处的电流相等,所以通过R1的电流
(2)根据可得,R1两端的电压
电源两端的电压
答:(1)通过R1的电流为0.2A;
(2)电源两端的电压为3V。
3.如图所示电路,请根据表盘读数回答下列问题:
(1)L1两端的电压U1是多大?
(2)L2两端的电压U2是多大?
(3)L1、L2串联的总电压U是多大?
(4)电源电压是多大?
【答案】(1)1.3V;(2)1.7V;(3)3V;(4)3V
【详解】解:(1)(2)由图可知,V1、V2的量程都为,分度值都为0.1V,示数分别为1.3V和1.7V,L1两端的电压U1是1.3V,L2两端的电压U2是1.7V。
(3)串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以L1、L2串联的总电压为
(4)电源电压为3V。
答:(1)L1两端的电压U1是1.3V;
(2)L2两端的电压U2是1.7V;
(3)L1、L2串联的总电压U是3V;
(4)电源电压是3V。
4.如图所示,当开关S闭合后,电源电压为3V,电流表A1、A2、A3的示数分别为1.2A、1A、0.6A,其中电流表A2测 的电流,L2的电压是 V.求:
(1)通过L2的电流是多大 ?
(2)通过L1的电流是多大 ?
(3)通过L3的电流是多大 ?
【答案】 L2和L3 3V 0.4A 0.2A 0.6A
【分析】分析电路图,三灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2和L3支路的电流之和,电流表A3测L1和L2支路的电流之和,根据并联电路的电流特点结合电流表的示数进行解答.
【详解】三灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2和L3支路的电流之和,电流表A3测L1和L2支路的电流之和.并联电路中各支路电压都相等,已知电源电压为3V,则L2的电压也是3V.
通过灯L1的电流:I1=IA1-IA2=1.2A-1A=0.2A,
通过灯L3的电流:I3=IA1-IA3=1.2A-0.6A=0.6A,
通过灯L2的电流:I2=I-I1-I3=1.2A-0.2A-0.6A=0.4A;
答:L2和L3;3V;
(1)通过L2的电流是0.4A;
(2)通过L1的电流是0.2A;
(3)通过L3的电流是 0.6A.
5.如图电路图,电源电压为12V,闭合开关后灯泡L1和L2都能正常发光,此时两只电流表的指在如图所示相同的位置。
(1)该电路中电流表A1、A2的示数分别是多少?
(2)灯泡L1和L2的电流I1、I2分别是多少?
(3)灯泡L1和L2的电压U1、U2分别是多少?
【答案】(1)0.2A,1A;(2)0.2A,0.8A;(3)12V
【详解】解:(1)由电路图可知,两灯泡并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测灯泡L1所在支路的电流,根据并联电路的电流特点可知,干路电流大于支路电流,而两个电流表的指针位置相同,所以电流表A2量程是0~3A,分度值是0.1A,示数为1A。电流表A1其量程是0~0.6A,分度值是0.02A,示数为0.2A。
(2)电流表A1测灯泡L1所在支路的电流,则灯泡L1的电流I1=0.2A,根据并联电路电流的规律可知灯泡L2的电流为
I2=IA2﹣I1=1A﹣0.2A=0.8A
(3)由图可知,两灯泡并联,已知电源电压为12V,因为并联电路各支路两端的电压相等,所以灯泡L1、L2两端的电压为
U1=U2=U=12V
答:(1)电流表A1、A2的示数分别是0.2A、1A;
(2)通过灯泡L1、L2的电流分别是0.2A和0.8A;
(3)灯泡L1、L2两端的电压都是12V。
6.如图所示,如果电源由两节干电池串联组成(已知每节干电池电压为1.5V),电压表的示数是0.8V。求:
(1)电源电压;
(2)灯L1两端的电压;
(3)灯L2两端的电压。
【答案】(1)3V;(2)0.8V;(3)2.2V
【详解】解:(1)电源由2节新干电池组成,则电源电压为
U=1.5V+1.5V=3V
(2)电压表测量的为灯泡L1两端的电压,所以灯泡L1两端电压为
U1=0.8V
(3)因为灯泡L1和L2串联,串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡L2两端电压为
U2=U-U1=3V-0.8V=2.2V
答:(1)电源电压为3V;
(2)灯L1两端的电压0.8V;
(3)灯L2两端的电压2.2V。
7.在如图所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为9V,当S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为6V。求:
(1)电源电压是多少?
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为多少?
【答案】(1)15V;(2)15V。
【详解】解:(1)当S1闭合,S2、S3断开时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压;当S1、S3断开,S2闭合时,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,则电源的电压
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压,则电压表的示数为15V。
答:(1)电源电压为15V;
(2)当S1、S3闭合,S3断开时,电压表的示数为15V。
8.如图甲所示电路,电源由两节新干电池组成,当开关闭合后,两电流表对应的指针偏转情况如图乙所示,求:
(1)电流表a、b的示数;
(2)通过灯L1、L2的电流;
(3)若灯L1突然断路,此时电流表a的示数及灯L2两端的电压。
【答案】(1)0.3A,1.2A;(2)0.3A,0.9A;(3)0,3V
【详解】解:(1)由电路图可知,当开关闭合后,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且干路电流表b指针的偏角小于支路电流表a指针的偏角,所以,可推测干路电流表b的量程为“0~3A”,分度值为“0.1A”,示数为1.2A;支路电流表a的量程为“0~3A”,分度值为0.02A,示数0.3A。
(2)由两电流表的示数可知,干路电流为1.2A,通过灯L1的电流为0.3A,则通过灯L2的电流
(3)若灯L1突然断路,电流表a被断路,示数为0,此时L2和电流表b串联在电路中。由两节新干电池串联组成电源的电压为3V,则灯L2两端的电压为3V。
答:(1)电流表a、b的示数依次为0.3A和1.2A;
(2)通过灯L1、L2的电流依次为0.3A和0.9A;
(3)若灯L1突然断路,此时电流表a的示数为0,灯L2两端的电压3V。
9.如图所示,电源电压为6V,闭合开关S后,电压表V2的示数U2=2.4V,电流表A的示数I=0.4A,求:
(1)通过灯泡L1的电流多大;
(2)电压表V1的示数多大?
【答案】(1)0.4A;(2)3.6V
【详解】解:(1)由题可得L1,L2串联,V1测L1电压,V2测L2电压,根据串联电路电流规律
I1=I =I2=0.4A
(2)根据串联电路电压规律
U=U1+U2
即
U1=U-U2=6V-2.4V=3.6V
答:(1)通过灯泡L1的电流为0.4A。
(2)电压表V1的示数为3.6V。
10.如图,已知电源电压为9V,V1表示数为6V,L2电流为2.5A,则:
(1)灯L1和L2两端的电压各是多少?
(2)L1的电流是多少?电流表示数为多少?
【答案】(1)6V;3V;(2) 2.5A;2.5A
【详解】解:(1)由电路可知,两灯串联,V1测量L1的电压,故L1两端的电压为6V,V2测量L2的电压,由串联电路的电压规律得L2两端的电压为
(2)因两灯串联在电路中,电流表测量串联电路的电流,故两灯的电流一样大,都等于L2中的电流2.5A,电流表示数2.5A。
答:(1)灯L1电压为6V,L2两端的电压3V;
(2)L1的电流是2.5A,电流表示数为2.5A。
11.如图的电路中,电源由三节新干电池串联组成。开关S、S2闭合,S1断开时,滑动变阻器R2的滑片P移到最左端,电压表的示数为3V。开关S、S1闭合,S2断开时,滑动变阻器R2的滑片P移到最右端,电流表的示数为0.3A,此时通过灯泡的电流是0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)当滑动变阻器R2的滑片P移到最左端,开关S、S2闭合,S1断开时,滑动变阻器两端的电压;
(3)当滑动变阻器R2的滑片P移到最右端,开关S、S1闭合,S2断开时,通过电阻R1的电流。
【答案】(1)4.5V;(2)1.5V;(3)0.1A
【详解】解:(1)电源由三节新干电池串联组成,电源电压为
(2)开关S、S2闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到最左端,滑动变阻器的最大电阻R2和小灯泡串联,电压表测量小灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流;由串联电路电压的规律知滑动变阻器两端的电压为
(3)开关S、S1闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到最右端,小灯泡与定值电阻R1并联,电流表测量干路的电流,电压表测量电源电压;由并联电路电流的规律知通过电阻R1的电流
答:(1)电源电压为4.5V;
(2)当滑动变阻器 R2的滑片P移到最左端,开关S、S2闭合时,滑动变阻器两端的电压为1.5V;
(3)当滑动变阻器 R2的滑片P移到最右端,开关S、S1闭合时,通过电阻R1的电流为0.1A。
12.如图所示,电源电压为15V且保持不变,电压表V1的示数为10V,电压表V2的示数为8V,灯L1、L2、L3两端的电压U1、U2、U3分别是多少?
【答案】7V,3V,5V
【详解】解:由图可知,L1、L2、L3串联,电压表V1测L1和L2两端电压,V2测L2和L3两端电压。
┄┄①
┄┄②
┄┄③
解得
, ,
答:三只灯泡L1、L2、L3两端的电压分别为U1为7V、U2为3V、U3为5V。
13.如图所示的电路中,闭合开关,电压表的示数为12V,电流表A的示数为1.2A,电流表A1的示数为0.4A,则:
(1)灯泡L1、L2两端的电压分别是多少伏?
(2)通过灯泡L1、L2的电流分别是多少安?
【答案】(1)12 V;(2)0.8 A.
【详解】(1)据图分析:两并联,所以两灯的电压相等并且都等于电压表示数12V.
(2)由图得:A1的示数为0.4A即为灯泡L1的电流,即;
根据并联电路的干路电流等于各支路电流的和,得:
L2的电流:
答案: 0.4A 0.8A
点睛:重点是读懂电路图和并联电路的电流规律应用.
14.在如图所示的电路中,电源两端电压U=12V并保持不变,请画出该题的各个等效电路图。求:
(1)当闭合开关S和S2时,电阻R1两端的电压是多少?
(2)当开关S闭合,S1、S2断开时,电阻R2两端电压为3V,电阻R1两端的电压是多少?
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,通过电阻R1、电流表A的电流分别是0.4A、1.2A,则通过电阻R3的电流是多少?
【答案】(1)12V;(2)9V;(3)0.8A
【详解】解:(1)当S和S2闭合时,只有电阻R1接入电路,R2被短路,等效电路图如图所示:
电阻R1两端的电压即为电源电压为12V;
(2)当S闭合,S1、S2断开时,电阻R1、R2串联,则等效电路为
根据串联电路电压的规律知电阻R1的电压值为
(3)当S、S1、S2都闭合时,电阻R1、R3并联,电流表测量干路的电流,故等效电路图为
根据并联电路电流的规律知干路电流为
即通过电阻R3的电流为0.8A。
答:(1)当S和S2闭合时,电阻R1两端的电压为12V;
(2)当S闭合,S1、S2断开时,电阻R2两端电压为3V,电阻R1的电压值为9V;
(3)当S、S1、S2都闭合时,通过电阻R3的电流为0.8A。
15.如图甲所示,闭合开关S后,电压表V1和V2的指针所在位置完全相同,如图乙所示。求解下列问题:
(1)电源电压是多少?
(2)灯泡L1和L2两端的电压分别是多少?
【答案】(1)7.5V;(2)6V,1.5V
【详解】解:(1)由电路图可知,电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压。因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数,而两个电压表指针所在位置完全相同,所以电压表V1的量程是“0~15V”,分度值为0.5V,示数为7.5V,即电源电压为7.5V。
(2)电压表V2的量程是“0~3V”,分度值为0.1V,示数1.5,即L2两端的电压为1.5V,由串联电路的电压特点可知,L1两端的电压
答:(1)电源电压是7.5V;
(2)灯泡L1和L2两端的电压分别是6V,1.5V。
16.如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω.当S闭合、S1断开,P在b端时,灯泡L的功率为0.4W,电流表的示数为0.2A;当S、S1均闭合,P在a端时,电流表的示数为1.5A.求:
(1)灯L的电阻RL和电源电压;
(2)电阻R1的阻值?(不考虑温度对电阻的影响)
【答案】(1)10Ω和12V;(2)40Ω。
【分析】(1)当S闭合、S1断开,P在b端时时,灯泡L与电阻R2串联,已知灯泡功率及电路电流,由功率公式的变形公式可求出灯泡的电阻,同时根据欧姆定律的变形式及串联电路的特点可求出电源电压;
(2)当S、S1均闭合,P在a端时,灯泡L与电阻R1并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电流特点求出流过电阻R1的电流,再根据求出电阻R1的阻值.
【详解】(1)灯泡电阻
灯泡两端的电压
电源电压
(2)当S、S1均闭合,P在a端时,流过灯泡的电流
流过电阻R1的电流
电阻R1的阻值
【点睛】本题考查了欧姆定律及电功率变形式的应用,灵活应用串并联电路的特点、欧姆定律及功率公式的变形公式是正确解题的关键。
17.如图a所示电路,V1、V2是两只相同的电路表。当闭合开关后,灯光L1和灯光L2都发光,这时两只电压表的指针偏转角度均如图b所示,指针刚好对准刻度线位置。求:
(1)灯泡L2端电压是多少?
(2)若将L1和L2改接为如图c所示电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为3A,则通过L2的电流是多少?
【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)分析a图可知,闭合开关后,两灯串联,V1测电源电压,V2测L1电压,由串联电路电压规律可知,V1示数大于V2示数,两只电压表的指针偏转角度相同,所以V1为大量程,分度值为0.5V,示数为6V,即电源电压为6V,V2是小量程,分度值为0.1V,示数为1.2V,即L1电压为1.2V,则L2电压为
(2)分析b图可知,闭合开关后,两灯并联,A1测L1支路电流,A2测干路电流,所以根据并联电路的分流作用,L2的电流为
答:(1)灯泡L2端电压为;
(2)b图中通过L2的电流为。
18.结合下列条件,分析如图所示的电路,完成计算。
(1)若a、b两表均是电压表,示数分别为7V和8V,电源电压为10V,则各灯两端的电压分别是多少?
(2)若a、b两表均是电流表,示数分别为0.7A和0.8A,通过开关的电流为1.2A,则通过各灯的电流分别是多少?
【答案】(1)2V,5V,3V;(2)0.5A,0.3A,0.4A
【详解】解 (1)a、b两表均是电压表时,三个灯泡串联,a电压表测量L1、L2的电压,b电压表测量L2、L3的电压,由串联电路电压特点可知
联立以上三式解得
, ,
(2)当a、b都是电流表时,三个灯泡并联,b电流表测量L1、L2的电流,a电流表测量L2、L3的电流,由并联电路的电流特点可知
联立三式解得
,,
答:(1)灯泡L1、L2、L3两端的电压分别是2V、5V、3V;
(2)通过灯泡L1、L2、L3的电流分别是0.5A、0.3A、0.4A。
19.如图所示电路,电源电压为6V,电阻R1、R2、R3的阻值相等,请完成下列任务:
(1)当开关S1、S2断开时,S3闭合,电压表V、V2的示数是多少?
(2)当开关S1、S2、S3均闭合时,电流表A1的示数为0.5A,求电流表A2及A的示数为多少?
【答案】(1)6V,3V;(2)0.5A ,1A
【详解】解:(1)S1、S2断开S3闭合时,电压表V测电源电压,故示数为6V;V2测R3两端电压,V1测R2两端电压,由于R2与R3串联且阻值相等,根据串联电路分压原理可知
U2=U3=3V
故电压表V2的示数为3V。
(2)S1、S2、S3闭合时,由于R3被短路,R1与R2并联且阻值相等,电流表A1测R1支路电流,电流表A测干路电流,故
I2=I1=0.5A
电流表A2的示数为0.5A;根据并联电路电流关系
I=I1+I2
得
I=0.5A+0.5A=1A
故电流表A的示数为1A。
答:(1)当开关S1、S2断开时,S3闭合,电压表V示数为6V,V2的示数是3V;
(2)当开关S1、S2、S3均闭合时,电流表A2示数为0.5A,A的示数为1A。
20.在“用电流表测电流”的实验中,小明同学接成如图(a)所示的电路,当开关闭合后,两灯都发光,两个电流表的指针所指位置均为图(b)所示。求:
(1)通过灯L1的电流是多少?
(2)如图(a)当开关闭合后,用电压表测得L1两端的电压为3V,电源电压U为多少?
(3)如图甲所示电路,电源电压为2.5V,当开关S闭合时,电压表的读数如图乙所示,求L2两端的电压为多少?
【答案】(1)1.28A;(2)3V;(3)1.4V
【详解】解:(1)由图(a)可知,两灯并联,两电流表A1和A2分别测量的是干路和支路电流,由于干路电流大于支路电流,A1测量干路电流,故A1选用的是大量程,由b图可知,电流表分度值为0.1A,电流表示数为1.6A,则干路电流为I=1.6A;A2测量通过灯泡L2的电流,故A2选择的是小量程,此时电流表分度值为0.02A,电流表示数为0.32A,所以通过L2的电流为I2=0.32A;由并联电路电流的规律可得,通过灯L1的电流为
(2)如图(a)所示当开关闭合后,两灯并联,用电压表测得L1两端的电压U1为3V,根据并联电路电压规律:各支路两端电压相等,等于电源电压,则电源电压为
(3)由电路图甲可知,当开关S闭合时,L1和L2是串联,电压表测L1两端的电压;因为电源电压为U′=2.5V,因此电压表的量程为0~3V,其分度值为0.1V,故电压表示数为1.1V;即L1两端的电压为U1′=1.1V;根据串联电路的电压特点可知,L2两端的电压为
答:(1)通过灯L1的电流是1.28A;
(2)电源电压U为3V;
(3)L2两端的电压为1.4V。
21.如图,当开关S闭合后,滑动变阻器滑片P在B端时,电压表示数为9 V,电流表示数为0.15 A;滑片P在中点C时电压表的示数为6 V。求:
(1)滑动变阻器R1的最大阻值;
(2)电源的电压和R2的阻值。
【答案】(1)60Ω;(2)18V,60Ω
【详解】解:(1)P在B点时,滑动变阻器全连入,利用欧姆定律求R1的最大阻值
电源的电压
U=I1R2+9V=0.15A×R2+9V------①
(2)当P在中点C时
电路中的电流
电源电压
U=I2R2+6V=0.2A×R2+6V----②
由①和②得
R2=60Ω
电源的电压
U=0.15A×R2+9V=0.15A×60Ω+9V=18V
答:(1)变阻器的最大阻值为60Ω。
(2)电源电压为18V,R2的阻值是60Ω。
22.如图所示的电路,电源电压为3V,闭合开关,电压表示数为1V,求:
(1)灯泡L1两端的电压;
(2)灯泡L2两端的电压;
(3)流过灯泡L1与L2的电流之比。
【答案】(1)1V;(2)2V;(3)1∶1
【详解】解:(1)由电路图知道,两灯泡串联,电压表V测量灯泡L1两端电压,所以灯L1两端的电压
U1=1V
(2)由于L1、L2串联,由串联电路电压的规律知道,灯L2两端的电压
U2=U﹣U1=3V﹣1V=2V
(3)由于串联电路各处电流相等,流过L1、L2中的电流之比
I1∶I2=1∶1
答:(1)灯泡L1两端的电压为1V;
(2)灯泡L2两端的电压为2V;
(3)流过灯泡L1与L2的电流之比1∶1。
23.如图甲所示电路,当S闭合时,两个电压表V1、V2的指针均如图乙所示。求:
(1)电源电压为多大;
(2)L1两端的电压多大?
【答案】(1)7.5V;(2)6V
【详解】解:(1)由电路图甲可知,L1与L2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压;因串联电路中总电压等于各分电压之和,故总电压大于各分电压,且由电路图乙可知,两个电压表指针偏转角度相同,所以,电压表V1的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为7.5V,即电源电压
(2)由(1)和电路图乙可知,电压表V2的量程为0~3V,对应的分度值为0.1V,示数为1.5V,即L2两端的电压
根据串联分压的特点可知,L1两端的电压
答:(1)电源电压为7.5V;
(2)L1两端的电压为6V。
24.如图所示,电源电压保持不变。当S2、S3闭合,S1断开时,电压表示数为6V:
(1)当S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数为2.4V,则R1两端的电压为多少V?
(2)当S3断开,S1、S2闭合时,则R1两端的电压为多少V?
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,电流表A和A1的示数分别为0.5A和0.2A,则通过R2的电流为多少A?(要求;每问在解答过程中必须用文字说明电路的连接情况或画出电路简图)
【答案】(1)3.6V;(2)6V;(3)0.3A
【详解】(1)当S2、S3闭合,S1断开时,电阻R1短路,电路中只有R2,如图1所示,电压表示数为6V,即电源电压为6V;
当S1、S3断开,S2闭合时,两电阻串联,电压表测R2的电压,如图2所示,此时电压表示数为2.4V,
根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可知,R1两端的电压为
U1=U﹣U2=6V﹣2.4V=3.6V
(2)当S3断开,S1、S2闭合时,该电路为只有R1的简单电路,如图3所示,则R1两端的电压为6V;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,如图4所示,电流表A测总电流,电流表A1测通过R1的电流;由并联电路电流的规律知道,通过R2的电流
I2=I﹣I1=0.5A﹣0.2A=0.3A
答:(1)当S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数为2.4V,则R1两端的电压为3.6V;
(2)当S3断开,S1、S2闭合时,则R1两端的电压为6V;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,通过R2的电流为0.3A。
25.如图所示的电路,开关都闭合后测得电压表的读数为4.5V,电流表和的读数分别为0.5A和0.2A,求:
(1)通过的电流是多少?
(2)两端的电压是多少?
(3)电源电压恒定,当断开时,电流表的读数是多少?电流表的示数是多少?电压表读数是多少?
【答案】(1)0.3A;(2)4.5V;(3)0.2A,0.2A,4.5V
【详解】解:(1)开关都闭合后,两灯并联,电流表测量干路电流I,电流表测量通过的电流,电压表测量并联支路的电压(电源电压),由题意可得:,,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:的电流
(2)根据并联电路各支路两端的电压相等可知:灯两端的电压
(3)当开关由闭合到断开时,灯所在支路断开,由于并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过灯泡的电流不变,即电流表的示数不变,仍然有;电流表此时也是测灯泡的电流,示数为0.2A。电压表测量电源电压,则电压表示数不变,仍然为4.5V。
答:(1)通过L1的电流是0.3A;
(2)L2两端的电压是4.5V;
(3)当S1断开时,电流表A2的读数是0.2A,电流表A1的读数是0.2A,电压表读数是4.5V。
26.如图所示,开关S闭合后,回答下列问题:
(1)电压表V1、V2分别测量的是哪个灯泡的电压?
(2)若电压表V1的读数是2.5V,V2的读数是4.5V,则电源电压是多少?
(3)两表应分别接什么量程的接线柱?
【答案】(1)电压表V1测灯泡L2两端的电压,电压表V2测L1两端的电压(2)7V(3)电压表V1的量程为0~3V;电压表V2的量程是0~15V
【分析】(1)电压表与被测用电器并联.(2)在串联电路中总电压等于各用电器的电压之和.
(3)电压表有两个量程:0~3V的和0~15V的,可根据读数来选择量程.
【详解】(1)电路的等效电路图如下图所示:
故电压表V1测灯泡L2两端的电压,电压表V2测L1两端的电压;
(2)根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可知:
电源的电压U=U1+U2=4.5V+2.5V=7V.
(3)V1的读数为2.5V,故接的是0∼3V的量程,V2的读数为4.5V,故接的是0∼15V的量程.
27.如图所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6V,当S1、S3断开,S2闭合时,电压表两接线柱接线对调后示数为3V.求:
(1)灯L1两端的电压.
(2)电源电压.
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为多少?
【答案】(l)6V(2)9V(3)9V
【详解】(1)当S1闭合,S2、S3断开时,等效电路图如图:
两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,所以灯L1两端的电压.
(2)当S1、S3断开,S2闭合时,两灯泡串联,电压表两接线柱接线对调后,测L2两端的电压,所以灯L2两端的电压,则电源电压:
.
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,灯泡L2被短路,电路为L1的简单电路,等效电路图如图,电压表测电源电压,所以此时电压表的示数为9V.
答:(1)灯L1两端的电压为6V.
(2)电源电压为9V.
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为9V.
28.如图所示电路,电源电压不变,通过电流表A1的电流是0.45A,A2电流是0.2A,电压表的示数是3V。求:
(1)电源电压;
(2)通过灯泡L1的电流。
【答案】(1)3V;(2)0.25A
【详解】解:(1)由电路图知,两灯并联,电压表测电源电压,电压表的示数是3V,故电源电压为3V。
(2)电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2的电流,根据并联电路电流的规律,通过灯泡L1的电流
I1=I-I2=0.45A-0.2A=0.25A
答:(1)电源电压为3V;
(2)通过灯泡L1的电流为0.25A。
29.如图所示,电源电压恒为6V,灯泡L标有“6V 3W”的字样,R1为定值电阻,R2为标有“20Ω 1A”字样的变阻器,电压表的量程为0~3V.
(1)当S1、S2、S3均闭合时,电流表的示数为1.7A,求R1的阻值?
(2)当闭合S1,断开S2、S3时,在保证电路中各元件安全工作的情况下,求变阻器R2连入电路的阻值为多大时电路总功率最小?此总功率最小值为多少?
【答案】 (1) 5Ω;(2)当R2连入电路的阻值为5Ω时电路总功率最小为3.6W.
【详解】(1)当S1、S2、S3均闭合时,R1与L并联,电流表测干路电流,由并联电路的电压特点知,U1=UL=U=6V,所以灯泡恰好正常发光,由P=UI可得,灯泡L正常工作时的电流:
IL= =0.5A,由并联电路电流特点可得,通过R1的电流:I1=I−IL=1.7A−0.5A=1.2A
所以R1的阻值:R1==5Ω;(2)当闭合S1,断开S2、S3时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,电压表的示数最大时,U2=3V时,由串联电路分压原理知,此时变阻器连入阻值最大,即电路中电阻最大,电路中的电流最小,电路的总功率最小,
此时R1两端的电压:U′1=U−U2=6V−3V=3V,电路中的电流:I′==0.6A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻:R2==5Ω,所以电路的最小总功率:P=UI′=6V×0.6A=3.6W.
30.如图所示,已知电源电压为6V。闭合开关S,电压表V1示数为2V,通过灯泡L2的电流为0.3 A。求:
(1)灯泡L1和L2两端的电压各是多少?
(2)通过灯泡L1的电流是多少?电流表示数为多少?
(3)若灯泡L1灯丝烧断,则电压表V1和电压表V2的示数分别为多少?
【答案】(1)2V;4V;(2)0.3A,0.3A;(3)6V,0V
【详解】(1)由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测灯泡L1两端的电压,电压表V2测灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流。灯泡L1两端的电压U1=2V;根据串联电路的电压特点可知,L2两端的电压
U2=U-U1=6V-2V=4V
(2)L1、L2是串联的,已知通过灯泡L2电流为0.3A,根据串联电路中电流处处相等可知,通过灯泡L1的电流是0.3A,电流表示数为0.3A。
(3)若灯泡L1灯丝烧断,此时V2与L2并联后再与V1串联,V2与L2并联,由并联电路电阻的规律可知,并联部分的总电阻比L2的电阻还小,而V1的电阻比并联部分的总电阻大得多,则并联部分分得的电压几乎为0,电压表V1分得的电压接近于电源电压,即电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为0V。
答:(1)灯泡L1的电压为2V;L2两端的电压是4V。
(2)通过灯泡L1的电流是0.3A,电流表示数为0.3A;
(3)若灯泡L1灯丝烧断,则电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为0V。
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