内容正文:
第十八章 电功率 专项练习:动态电路的分析与计算
一、选择题
1.如图所示,电源电压不变,P置于中点,a为电流表或电压表,任意闭合开关时,电路都是安全的。下列说法正确的是( )
A.a是电流表
B.只闭合S1,P向左滑动,a表与电流表A2示数的比值变大
C.闭合S1、S3,断开S2,P向左滑动,电流表A1的示数变化量等于电流表A2的示数变化量
D.闭合S1、S2、S3,P向左滑动,电流表A1的示数减小
2.如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是转动式变阻器,它的金属滑片P是杠杆的一端,下列说法正确的是( )
A.油量表是由电流表改装而成的 B.R、R0在电路中是并联的
C.油位越高,流过R的电流越大 D.油位越低,R0两端的电压越大
3.如图甲所示电路,电源电压恒定,R1为定值电阻,滑动变阻器R2铭牌上标有“160Ω 1.0A”的字样,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V。在保证电路安全的前提下,移动滑动变阻器滑片,测得R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.R1的阻值为25Ω
B.电源电压为20V
C.电路总功率的最小值为1.8W
D.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω~100Ω
4.如图所示的电路中,电源电压不变。闭合开关,将滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动的过程中,电压表V1的示数变化量为ΔU1,电压表V2的示数变化量是ΔU2,电流表A的示数变化量是ΔI。则下列说法正确的是( )
A.ΔU2>ΔU1 B.ΔU1和ΔI的乘积不变
C.ΔU1=ΔU2 D.ΔU1和ΔI的比值不变
5.如图所示,是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端电压保持不变,电阻R1、R2中的一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是( )
A.R1为压敏电阻
B.随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变大
C.若换用阻值更大的定值电阻,警戒油量将变大
D.若换用电压更大的电源,警戒油量将变小
6.体能测试中有一个项目为坐位体前屈,进行身体柔韧性测试。测试者向前推动固定在滑动变阻器滑片上的滑块,滑块被推动的距离越大,仪器的示数就越大。图甲是坐位体前屈测量仪,图乙是小宇设计的模拟电路。下列说法正确的是( )
A.闭合开关不推动时,电路中的电流表示数最大
B.向前推的距离越大,电压表示数越大
C.电压表示数变大时,通过R1的电流也在变大
D.此电路设计中,用电流表示数反映测量成绩
7.如图所示是自动测量油箱的油量装置图.其中R'是定值电阻,R是弧形变阻器,它的金属滑片与金属杠杆的一端相连,下列判断正确的是( )
A.油量表是电压表改装而成的
B.R和R'是并联的
C.油位越高,通过R的电流越大
D.油量减少,油量表指针偏转变大
8.如图是某水果店使用的电子秤工作原理简化图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,不放水果时,P处于R的最上端。当所称水果的质量增大时,由电表改装成的显示器示数也增大。下列说法正确的是( )
A.显示器是由电压表改装而成
B.接线柱“1”应与“2”连接
C.为了节约电能,可去掉电阻
D.水果质量越大,接入电路的总电阻将越小
二、填空题
9.如图所示,甲和乙分别是酒精浓度检测仪与其原理图,电源电压恒定,为气敏电阻(酒精浓度越大其阻值越小),闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P在标准位置后,若某驾驶员呼出的酒精浓度越大,则电压表的示数越 ,电流表的示数越 。
10.如图是某汽车油量表的简化示意图。当油量过 (选填“多”或“少”)时电路会出现短路,为避免此种情况发生,应在电路中 联一个定值电阻。
11.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当电键S由断开到闭合时,电压表V1的示数将 ,电压表V2的示数将 .(选填“变小”、“不变”或“变大”)
12.如图所示,电源电压为3V不变,定值电阻的阻值为。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片从中点向右移动时,电压表V与电流表示数的比值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。的滑片从中点移动到最右端的过程中,电流表的示数变化了0.3A,则滑动变阻器的最大阻值为 。
13.“地磅”可检测货车是否超载。题图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动。闭合开关S,当货车质量增大时,显示器的示数增大。“显示器”由 (选填“电流”或“电压”)表改装而成;接线柱“1”应与接线柱 (选填“2”或“3”)连接。长期使用后显示器示数会偏小,可能的原因是 。
三、实验探究题
14. 小度在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系 ”时,实验电路如图甲所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)在使用电压表测量电路两端电压时,将电压表接入电路中,在开关断开时,电压表的指针如图a所示,则应采取的操作是 。如图乙,连接电路时,开关应该处于断开状态;滑动变阻器滑片调到 端(选填A或B ),滑动变阻器的作用除了保护电路外,还起到了 的作用。
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表无示数,但电流表有示数,此时出现的故障可能是____(选填字母)。
A.滑动变阻器短路 B.电流表断路
C.电阻R短路 D.电阻R断路
(3)排除故障后,小度又取了两个定值电阻,想利用这些器材继续探究“ 电压不变时,电流 与电阻的关系 ”。实验中所用电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω, 电源电压为6V ,分别接入 三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,记录数据,得到了如图丙所示的图像。由图像可以得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 关系
(4)上述实验中,小度用5Ω 的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把 R 换为10Ω 的电阻接入电路,闭合开关,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为 V 时,读出电流表的示数;
四、计算题
15.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2上标有“2A”字样。闭合开关S,移动滑片P至电路中的电流最大:
(1)求10秒内通过R2的电荷量;
(2)在电路中某位置串联接入一电流表,当变阻器阻值从R0增大为2R0时,电流表示数从1.9A减小为1.4A;同时,在移动变阻器滑片过程中,发现电流表示数能达到的最小值为1.35A:
①请确定电流表所接位置并说明理由;
②请通过计算确定电源电压和变阻器R2的最大值。
16.图甲是一种电子测温仪,图乙是其内部简化电路图。测温仪探头内有一热敏电阻Rt,其阻值随温度变化关系如图丙所示。R为阻值可调的电阻箱,其最大电阻为200 Ω,允许通过的最大电流为0.3 A。电流表的量程为0~0.02 A,电源电压恒为6 V。求:
(1)某次测试时,将电阻箱的阻值调到200 Ω,发现电流表示数为0.01 A,电路的总功率是多少?
(2)此时环境温度是多少?
(3)若环境温度为40℃,为保证电流表安全,电阻箱允许接入电路的最小值是多少?
答案
1.B
2.D
3.D
4.D
5.A
6.D
7.C
8.D
9.小;大
10.少;串
11.不变;变小
12.不变;
13.电流;3;电源电压变小
14.(1)校零;A;改变定值电阻R两端电压
(2)C
(3)反比
(4)A;2
15.解:(1)由题意可知,电路中的最大电流为2A,则10秒内通过R2的电荷量为:
(2)若电流表在R1所在的支路上,移动滑动变阻器时,电流表示数不变,故假设不成立;若电流表在R2所在的支路上,因为R2的电压不变,在电压不变时,电流和电阻成反比,当电阻变为原来的两倍时,电流变为原来的二分之一,但实际上电流从1.9A减小为1.4A,因此假设不成立,所以电流表应该在干路上。
当电流为1.9A时,由欧姆定律得:
当电流为1.4A时,由欧姆定律得
,解得电源电压为9V
电流表示数能达到的最小值时滑动变阻器的电阻最大,此时流过定值电阻的电流为
滑动变阻器的电流为
滑动变阻器的最大电阻为
答:(1)10秒内通过R2的电荷量为20C;
(2)①电流表测干路电流,理由是因为电阻变成2倍,电流没有变成一半,那么说明电流表测干路;
②电源电压为9V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
16.(1)0.06 W;(2)20℃;(3)100 Ω
学科网(北京)股份有限公司
$$