内容正文:
分层作业本·贵州物理
模
块
一
电
学
磁
学
专项提思维 3 动态电路计算
[近 10 年连续考查,主要在选择题(多选)、填空题中考查]
能力点
电路安全问题
安全 1 用电器安全
1.
[小灯泡安全][2024 凉山州改编]小灯泡上标有
“6
V 0. 5
A”的字样,则小灯泡正常发光时
的电流为 A;若将小灯泡接在电源电
压为 9
V 的电路中,要使小灯泡正常发光,需
要串联一个阻值为 Ω 的定值电阻
(灯泡电阻不变).
2.
[滑动变阻器安全]如图所示,电源电压为 4. 5
V
且保持不变,定值电阻 R1 的阻值为 6
Ω,滑动
变阻器 R2 的规格为“20
Ω 0. 5
A”,闭合开
关 S,移动滑动变阻器滑片 P 的过程中,电路
中的最大电流为 A;滑动变阻器接入
电路中的最小阻值为 Ω.
第 2 题图 第 3 题图
安全 2 电流表、电压表安全
(涉及最值、范围)
3.
[电流表安全]如图所示,电源电压为 21
V. R1
是阻值为 4
Ω
的定值电阻,滑动变阻器 R2 上
标有“10
Ω 3
A”字样,电流表使用的量程为
0~ 3
A,为了保护电路安全. 电路中总电阻的
最小值为 Ω;滑动变阻器 R2 接入电
路的阻值范围 Ω.
变式训练
如图所示,电源电压为 12
V,定值电阻 R1 阻
值为 5
Ω,R2 为滑动变阻器,电流表选择 0~ 3
A
的量程,为保护电路安全,电路中总电阻最
的小值为 Ω,滑动变阻器 R2 接入电
路的最小阻值为 Ω.
【变式训练】题图 第 4 题图
4.
[电压表安全]如图所示,电源电压为 18
V 且保
持不变,电压表量程为 0 ~ 15
V,定值电阻
R1
的阻值为 5
Ω,滑动变阻器 R2 上标有“15
Ω
2
A”字样. 在保证电路安全情况下,电压表的
最大示数为 V;电路中最小电流为
A.
5.
[一题多变][电流表、电压表安全]如图所示,电源
电压为18
V,电流表的量程为 0 ~ 3
A,电压表
的量程为 0~ 15
V,定值电阻 R1 的阻值为5
Ω,
滑动变阻器的规格为“30
Ω 1
A”,为了确保
电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围为
Ω.
第 5 题图 【变式训练】题图
变式训练
如图所示的电路中,电源电压为 18
V 不变,
定值电阻 R1 的阻值为 10
Ω,滑动变阻器 R2
上标有“30
Ω 2
A”的字样,电流表的量程
选择 0~ 3
A,电压表的量程选择 0~ 15
V,为
使电路正常工作,电路允许通过的最大电流
为 A,滑动变阻器 R2 接入电路的
阻值范围为 Ω.
42
分层作业本·贵州物理
模
块
一
电
学
磁
学
类型 1
滑动变阻器滑片移动类(贵州 2024.
7、2023. 8;贵阳 8 年 6 考)
6.
[一题多变][2024 全省统考一模]如图所示电路,
电源电压保持不变,滑动变阻器 R 的最大阻值
为 50
Ω. 将滑片移至最左端,闭合开关 S,电流
表示数为 0. 36
A;滑片移至中点时,电流表示数
为 0. 52
A. 则定值电阻 R0 的阻值为
Ω.
第 6 题图 【变式训练】题图
变式训练
[2022 贵阳 11 题 3 分] [多选]如图所示电路,
电源电压恒为 6
V. 闭合开关 S,滑动变阻器
R 接入电路的阻值为 10
Ω 时,电流表的示
数为 1. 8
A. 下列说法正确的是 ( ABD )
A.
通过 R0 的电流是 1. 2
A
B.
R0 的阻值是 5
Ω
C.
当 R 为 20
Ω 时,其电功率是 7. 2
W
D.
当 R 为 30
Ω 时,电路总功率是 8. 4
W
7.
[一题多变] [2024 贵阳市白云区二模]如图所示
电路中,电源电压恒定不变,小灯泡标有“6
V
3
W”字样(灯丝电阻不变),闭合开关后,当
滑片 P 移至中点位置时,小灯泡恰好正常发
光;当滑片 P 移至某一端点时,电压表示数变
大,电流表示数为 0. 3
A, 则电源电压为
V.
第 7 题图
变式训练
[2024 新疆]如图所示的电路,电
源电压保持不变,滑动变阻器和小灯泡两个
元件中,一个接在
A、B 两点之间,另一个接
在 C、D 两点之间. 闭合开关 S,电流表的示
数为 0. 20
A,用电压表测得
A、B 两点间的电
压为 1. 8
V,C、D 两点间的电压为 1. 2
V;移
动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数变大,
A、B 两点间的电压变为 1. 5
V,已知小灯泡灯
丝的电阻随温度的升高而增大,则此时滑动
变阻器接入电路的阻值可能为 ( )
【变式训练】题图
A.
5
Ω B.
6
Ω C.
7
Ω D.
8
Ω
8.
[一题多变][2021 贵阳 11 题 3 分] [多选]如图所
示电路中,电源电压保持不变,R0 是定值电
阻,R 是最大阻值为 20
Ω 的滑动变阻器. 闭合
开关 S,当滑片 P 位于最右端时,电流表的示
数为0. 2
A;当滑片 P 位于最左端时,电流表
的示数为 0. 6
A. 则下列说法正确的是
( AC )
A.
电压表示数的最大值是 4
V
B.
定值电阻 R0 的阻值是 20
Ω
C.
定值电阻 R0 消耗的最大功率是 3. 6
W
D.
当 R 接入的阻值为 5
Ω 时,它消耗的功率
是 1. 6
W
第 8 题图 【变式训练】题图
变式训练
[2024 全省统考一模] [多选]如图
所示电路,电源电压为 9
V 保持不变,滑动变
阻器 R 最大阻值为 20
Ω,小灯泡 L 标有“6
V
0. 6
A”字样. 闭合开关 S,滑动变阻器滑片
从最右端向左移动的过程中,在保证电路安
全的情况下,下列物理量之间变化关系的图
像绘制正确的是(不考虑小灯泡灯丝电阻变
化) ( )
52
分层作业本·贵州物理
模
块
一
电
学
磁
学
9.
[2023 贵州 8 题 3 分][多选]如图所示电路,电源
电压保持不变,灯 L1、 L2 分别标有 “ 6
V
0. 5
A”“6
V 1
A”字样. 只闭合 S,滑片 P 置
于滑动变阻器最左端,仅有一只灯泡正常发
光;滑片 P 置于中点,再闭合 S1,电压表示数
为 4
V. 若灯丝电阻不变,在保证电路安全的
情况下,下列说法正确的是 ( ACD )
第 9 题图
A.
灯 L1 的阻值为 12
Ω
B.
两灯同时发光时 L1 比
L2 暗
C.
电源电压为 9
V
D.
滑动变阻器的最大阻
值为 30
Ω
变式训练
[多选]在综合实践活动课上,小明设计了如
图甲所示的调光电路,已知电源电压不变,L
标有“6
V 3
W”字样,定值电阻 R1 的阻值
为6
Ω. 闭合开关,将滑动变阻器 R2 的滑片
P 从最右端逐渐移至最左端,记下多组对应
的电压表和电流表示数,描绘出的 I-U 图线
如图乙所示. 则下列说法正确的是 ( )
甲 乙
【变式训练】题图
A.
滑动变阻器的最大阻值为 12
Ω
B.
电源电压为 9
V
C.
滑片在滑动过程中,灯丝电阻保持不变
D.
滑动变阻器 R2 的滑片 P 在最右端时,灯
泡 L 两端的电压为 1. 2
V
10.
[一题多变] [2020 贵阳 17 题 2 分]如图所示电
路,电源电压不变,定值电阻 R0 与滑动变阻
器 R
串联. 调节滑动变阻器的滑片至某一位
置时,电流表示数为 0. 1
A,R
的功率为 0. 6
W;当滑片移动到另一位置时,电流表示数变
化了 0. 2
A,R
的功率为 0. 9
W. 则电源电压
U=
7. 5 V.
第 10 题图
变式训练
[2024 黔南州一模改编]保持上题中电路图不
变,电源电压和 R0 阻值未知,并在电路中正
确连接一个电压表. 电源电压保持不变,闭
合开关 S,滑动变阻器的滑片在最右端时,
电流表示数为 0. 1
A,电压表示数为 10
V;
滑片在某处时,电流表示数为 0. 3
A,电压
表示数为 6
V. 在这个过程中,R0 的电功率
变化了
W.
类型 2
改变电路连接方式类(贵阳 8 年 2 考)
11.
[一题多变][2024 贵阳市清镇二模]小明利用额
定电压均为 6
V 的灯泡 L1 和 L2 进行实验.
如图所示,A 和 B 分别为通过灯泡 L1 和 L2
中的电流随两端电压变化关系的图像. 现将
两灯分别串联和并联接入电路中,调节电源
电压保证电路安全的情况下,两次电路消耗
的最大总功率之比是
.
第 11 题图
62
分层作业本·贵州物理
模
块
一
电
学
磁
学
变式训练
[2024 贵阳市云岩区一模]现有“6
V 3
W”的
灯泡 L1 和“3
V 1. 5
W”的灯泡
L2,
将它
们分别按如图甲、乙方式接入电路中,L2 在
两个电路中均能正常发光且电路安全. 若甲
电路消耗的功率为 P1,乙电路消耗的功率
为 P2,则
P1 ∶P2 = .
(不考虑灯丝
电阻的变化)
甲 乙
【变式训练】题图
12.
在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当
开关 S 闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的
示数之比 U甲 ∶U乙 = 5 ∶3,则 R1 ∶R2 = ;
当开关 S 断开,甲、乙为电流表时,两表示数
之比是 I甲 ∶I乙 = .
第 12 题图
类型 3
更换电路元件类(贵阳 2021. 16)
13.
[一题多变] [2024 遵义市红花岗三模改编]将一
个定值电阻接入图甲所示电路的虚线框处,
并将一个电压表(图中未画出)并联在某段
电路两端,闭合开关,移动滑片 P,多次记录
两电表示数;断开开关,只将定值电阻更换
为小灯泡,再次移动滑片并将记录的数据绘
制成如图乙所示的 I-U 图像. 定值电阻阻值
为 Ω,电源电压为 V.
甲 乙
第 13 题图
变式训练
[2021 贵阳 16 题 2 分]甲、乙两灯的额定电压
分别为 6
V
和 3
V,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 = 90
Ω,则 P1 ∶P2 =
25 ∶18 .
【变式训练】题图 第 14 题图
14.
较难 如图所示,电源电压为 7. 5
V 不变,
滑动变阻器标有“40
Ω 2
A” 字样. 当 R =
5
Ω 时,闭合开关 S,移动滑片 P 至某位置
时,电压表示数为 2. 5
V;断开开关,将 R 更
换为阻值 10
Ω 的电阻,滑片 P 位置保持不
变,闭合开关,R 两端电压变为 V;
若更换为阻值 10
Ω 的电阻后,将电压表量程
接“0~ 3
V”,为保证电路安全,此时滑动变阻
器的阻值变化范围为 Ω.
学习笔记
电学计算小卷———见抢分小卷 P1
72
答案及解析·贵州物理
分
层
作
业
本
于 0. 2
L,但温度低于60
℃ ,温控开关将限流电阻短路,
仍是武火加热,
A、C 错误;武火时,限流电阻被短路,只
有 R1 工作, R1 的功率是 800
W, 其电阻 R1 =
U2
P
=
(220
V) 2
800
W
= 60. 5
Ω,B 错误;若限流电阻 R2 断路,当温控
开关和水量开关中任意一个闭合,是武火加热,如果温控
开关和水量开关都断开,则电路断路,不能加热,D 正确.
故选 D.
第 3 题解图
4.
b 200 193. 6 7. 26×104
思路点拨:①R1 串 并 ②R1 中温 串 低温 并
高温 【变式训练】(1)1 ∶3 (2)121 1. 2×104
【解析】电炒锅处于高温挡时,电路总电阻最小,R1 和 R2
应并联在电路中,所以开关 S1 应闭合,开关 S2 应接 b 点.
只闭合开关 S1 ,只有 R1 接入电路,此时为中温挡,由 P =
UI 得,通过 R1 的电流 I1 =
P中
U
= 242
W
220
V
= 1. 1
A,则 R1 的电
阻 R1 =
U
I1
= 220
V
1. 1
A
= 200
Ω;由题可知电炒锅处于高温挡,
电路中的总电流为 5. 5
A,此时 R1 与 R2 并联,则通过 R2
的电流 I2 = I-I1 = 5. 5
A-1. 1
A = 4. 4
A,则 R2 的电阻 R2 =
U
I2
= 220
V
4. 4
A
= 50
Ω,当开关 S1 断开,S2 接 a 点时,R1 与 R2
串联,电路总电阻最大,电炒锅处于低温挡,由 P =
U2
R
可
得,低温挡的功率 P低 =
U2
R
= U
2
R1 +R2
= (220
V) 2
200
Ω+50
Ω
=
193. 6
W;电炒锅处于高温挡工作 5
min,电流通过 R1 做
的功
W=UI1 t= 220
V×1. 1
A×5×60
s = 7. 26×104
J.
【变式训练】(1)设两个阻值相同的发热电阻的电阻为 R,
快煮时功率最大,电阻最小,即两电阻并联,快煮时电阻
为 R并联 =
1
2
R,慢熬时功率次之,只有一个发热电阻工作,
则 R慢 =R,由图乙可知,快煮时间为 10
min,慢熬时间为
60
min,由
W=Pt 可知,快煮和慢熬过程电流做功的比值
W1
W2
=
P快 t1
P慢 t2
=
U2
1
2
R
×10×60
s
U2
R
×60×60
s
= 1
3
.
5.
90 35 【解析】由图可知,当开关 S、S1 、S2 都闭合时,
R1 、R2 并联,电路中的总电阻最小,由 P =
U2
R
可知,电路中
的总功率最大,电锅处于高温挡;当开关 S、S2 闭合,S1 断
开时,只有 R2 工作,电路中总电阻较小,总功率较大,电
锅处于中温挡;高温挡时 R1 消耗的电功率 P1 =
U2
R1
=
(30
V) 2
15
Ω
= 60
W,因高温挡时总功率等于 R1 、R2 消耗电功
率之和,且 R2 在高温挡和中温挡消耗的电功率不变,即
P高 =P1 +P2 =P1 +P中,所以电锅中温挡功率 P中 =P高 -P1 =
150
W-60
W = 90
W;由 P =
U2
R
可知,R2 的阻值 R2 =
U2
P中
=
(30
V) 2
90
W
= 10
Ω;在低温挡工作时,断开 S1 、S2 ,闭合 S,由
图可知,此时 R0 、R2 串联,当功率最小为 20
W 时,由 P =
U2
R
可知,电路中的最大总电阻 R总大 =
U2
P低
= (30
V) 2
20
W
=
45
Ω,R0 接入电路的最大阻值 R0大 = R总大 -R2 = 45
Ω -
10
Ω = 35
Ω.
专项提思维 2 动态电路分析
1.
ABCE 思路点拨:方式一:
R
RL
小 大 方式二:小 大
大 小 大 小 小 大 大 小
【变式训练】B
2.
BDF
思路点拨:小 大 不变 不变 不变 小 大
【变式训练】
C
3.
A
4.
BE 思路点拨:大 小
【变式训练】(1)AC (2)D
【解析】由图可知,闭合开关 S1 时,电路为小灯泡 L2 的简
单电路,电流表测量通过 L2 的电流,电压表测量电源电
压;再闭合开关 S2 ,电路为小灯泡 L1 和 L2 的并联电路,
电流表测量干路的电流,电压表测量电源电压,故电压表
示数不变,B 正确;由于并联电路各支路互不影响,所以
通过 L2 的电流不变,由于并联电路干路中的电流等于各
支路电流之和,电流表的示数增大,
A 错误;电压表与电
流表示数之比减小,C 错误;由 P=UI 可得,电路消耗的总
功率变大,小灯泡 L1 由不发光变发光,通过小灯泡 L2 的
电流不变,则小灯泡亮度不变,D 错误,E 正确. 故选 BE.
专项提思维 3 动态电路计算
1.
0. 5 6 【解析】已知灯泡上标有“6
V 0. 5
A”的字样,
则灯泡正常发光时的电流 I额 = 0. 5
A;若将小灯泡接在电
源电压为 9
V 的电路中,要使小灯泡正常发光,则定值电
阻两端电压 U′=U0 -U= 9
V-6
V = 3
V;由欧姆定律可得,
需要串联的定值电阻阻值 R=
U′
I额
= 3
V
0. 5
A
= 6
Ω.
2.
0. 5 3
3.
7 3~ 10 【变式训练】4 20
【解析】定值电阻 R1 和滑动变阻器 R2 串联,电流表的量
程为 0~ 3
A,而滑动变阻器 R2 允许通过的最大电流为
3
A,则电路中的最大电流I最大 = 3
A,此时电路中总电阻
的最小值 R总min =
U
I最大
= 21
V
3
A
= 7
Ω;滑动变阻器连入电路
5
答案及解析·贵州物理
分
层
作
业
本
中的最小阻值 R滑min =R总min -R1 = 7
Ω- 4
Ω = 3
Ω,当滑动
变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,各电
路元件均安全,因此滑动变阻器 R2 接入电路的阻值范围
为 3~ 10
Ω.
【变式训练】定值电阻 R1 和滑动变阻器 R2 并联,电流表
的量程为 0~ 3
A,则电路中的最大电流I最大 = 3
A,此时电
路中总电阻的最小值 R总min =
U
I最大
= 12
V
3
A
= 4
Ω;由并联电
路电阻的特点可得此时
1
R总min
= 1
R1
+ 1
R滑min
,解得滑动变阻
器 R2 接入电路的最小阻值 R滑min = 20
Ω.
4.
10 0. 9
【解析】定值电阻 R1 和滑动变阻器串联,电压表测 R1 两
端电压,根据 U= IR 可知通过电路的电流最大时,电压表
示数最大,此时 I =
U
R1
= 15
V
5
Ω
= 3
A,滑动变阻器上标有
“2
A”字样,根据串联电路电流特点可知通过电路的最大
电流I最大 = 2
A,此时电压表的示数URmax = I最大 R1 = 2
A× 5
Ω = 10
V,小于电压表最大量程 15
V,电压表安全;当电路
中电阻最大时,电路中电流最小,由 R2 上标有“15
Ω 2
A”字样知,滑动变阻器 R2 以最大阻值接入电路时电路中
总电阻 R总 =R1 +R2最大 = 5
Ω+15
Ω = 20
Ω,电路中最小电
流 Imin =
U
R总
= 18
V
20
Ω
= 0. 9
A.
5.
13~ 25 【变式训练】1. 5 2~ 30
【解析】电流表的量程为 0 ~ 3
A,而滑动变阻器允许通过
的最大电流为 1
A,故电路中的最大电流 I最大 = 1
A,则定
值电阻两端的最大电压UR max = I最大 R1 = 1
A×5
Ω = 5
V,可
得滑动变阻器两端的最小电压U滑min =U-UR max = 18
V-5
V
= 13
V,则此时滑动变阻器接入电路的最小阻值R滑min =
U滑min
I最大
= 13
V
1
A
= 13
Ω,题中电压表的量程为 0 ~ 15
V,则电
压表的示数最大为 15
V,即滑动变阻器两端的最大电压
U滑max = 15
V,此时定值电阻两端的最小电压UR min = U-
U滑max = 18
V-15
V = 3
V,电路中的最小电流I最小 =
UR min
R1
=
3
V
5
Ω
= 0. 6
A,由此可得滑动变阻器接入电路的最大阻值
R滑max =
U滑max
I最小
= 15
V
0. 6
A
= 25
Ω,综上所述,滑动变阻器接入
电路阻值范围为 13~ 25
Ω.
【变式训练】电流表的量程为 0~ 3
A,电压表的量程为 0~
15
V,而滑动变阻器允许通过的最大电流为 2
A,为了保
证电路的安全,电压表的最大示数UR max = 15
V,则通过定
值电阻 R1 的最大电流I
max =
UR max
R1
= 15
V
10
Ω
= 1. 5
A,即此时
电路允许通过的最大电流I
max = 1. 5
A,此时电路中总电阻
的最小值 R总 min =
U
I
max
= 18
V
1. 5
A
= 12
Ω,则滑动变阻器接入
电路的最小阻值 R滑 min =R总 min -R1 = 12
Ω-10
Ω = 2
Ω,当
滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,
电压表示数最小,各电路元件均安全,因此滑动变阻器接
入电路的阻值范围为 2~ 30
Ω
.
6.
40 【解析】由图可知,定值电阻与滑动变阻器并联,电流
表测量干路电流,滑动变阻器 R 的最大阻值为 50
Ω. 将
滑片移至最左端,滑动变阻器以最大阻值接入电路,根据
并联电路的特点和欧姆定律知,电流表的示数 I =
U
R0
+ U
R
= U
R0
+ U
50
Ω
= 0. 36
A①;滑片移至中点时,R′ = 25
Ω,电流
表示数为 0. 52
A,根据并联电路的特点和欧姆定律知,电
流表的示数 I′=
U
R0
+ U
R′
= U
R0
+ U
25
Ω
= 0. 52
A②;联立①②
解得 R0 = 40
Ω,U= 8
V.
【变式训练】 ABD 【解析】由图可知,该电路为并联电
路,电流表测量干路中的电流;闭合开关 S,滑动变阻器 R
接入电路的阻值为 10
Ω 时,通过滑动变阻器的电流为 I1
= U
R1
= 6
V
10
Ω
= 0. 6
A;根据并联电路的电流规律可知,通过
R0 的电流I0 = I-I1 = 1. 8
A-0. 6
A = 1. 2
A,A 正确;R0 的
阻值R0 =
U
I0
= 6
V
1. 2
A
= 5
Ω,B 正确;当 R 为20
Ω 时,其电
功率 P=
U2
R2
= (6
V) 2
20
Ω
= 1. 8
W,C 错误;当 R 为 30
Ω 时,R
的电功率 P′=
U2
R3
= (6
V) 2
30
Ω
= 1. 2
W,R0 的电功率 P0 =UI0
= 6
V×1. 2
A = 7. 2
W,电路总功率 P总 = P′+P0 = 1. 2
W+
7. 2
W = 8. 4
W,D 正确. 故选 ABD.
7.
18 【变式训练】C
【解析】由电路图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表
测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流. 当滑
片 P 移至中点位置时,小灯泡恰好正常发光,由串联电路
中电流处处相等和 P =UI 得,此时电路中的电流 I = IL =
PL
UL
= 3
W
6
V
= 0. 5
A,电源电压 U=UL +I×
1
2
R滑 = 6
V+0. 5
A×
1
2
R滑①;当滑片 P 移至某一端点时,电流表示数为 I′ =
0. 3
A,电压表示数变大,说明变阻器接入电路的电阻变
大,此时滑片在最大阻值处;由欧姆定律可得,小灯泡灯
丝电阻 RL =
UL
IL
= 6
V
0. 5
A
= 12
Ω,根据串联电路规律和欧姆
定律可知,此时电源电压 U= I′(RL +R滑)= 0. 3
A×(12
Ω+
R滑)②,联立①②得电源电压 U= 18
V.
【变式训练】由题知,电源电压 U源 = U
AB +UCD = 1. 8
V +
1. 2
V = 3
V;当移动滑片使电流表示数变大时,滑动变阻
器接入电路中的阻值变小,由串联分压规律知,滑动变阻
器两端分得电压减小,故滑动变阻器接入的是
A、B 两点
间,灯泡接入的是 C、D 两点间;移动滑片前,由欧姆定律
可得,小灯泡此时电阻 RL =
UL
I
= 1. 2
V
0. 2
A
= 6
Ω;移动滑片
后,根据串联电路分压规律得,C、D 间电压为 UCD ′=U源 -
U
AB ′= 3
V-1. 5
V = 1. 5
V,此时灯泡和滑动变阻器分得电
6
答案及解析·贵州物理
分
层
作
业
本
压相同,故此时两者实际阻值相等. 因为小灯泡灯丝的电
阻随温度的升高而增大,故灯泡此时电阻应大于 6
Ω;因
为滑动变阻器接入电路中的阻值变小,电路中电流变大,
故实际电流大于 0. 2
A,则实际电阻应小于
1. 5
V
0. 2
A
= 7. 5
Ω. 故滑动变阻器接入电路的阻值范围应为 6
Ω<R< 7. 5
Ω,C 正确. 故选 C.
8.
AC 【变式训练】
ACD
【解析】由电路图可知,闭合开关 S,定值电阻 R0 和滑动
变阻器 R 串联,电压表测 R 两端的电压,电流表测电路中
的电流. 当滑片 P 位于最右端时,滑动变阻器接入电路中
的阻值最大,此时电压表的示数最大,电路中的电流 I小 =
0. 2
A,由 I=
U
R
可得,电压表示数的最大值 UR = I小 R =
0. 2
A×20
Ω = 4
V,A 正确;因串联电路中总电压等于各
分电压之和,所以,当滑片 P 位于最右端时,电源的电压
U=U0 +UR = I小 R0 +UR = 0. 2
A×R0 +4
V①,当滑片 P 位于
最左端时,变阻器接入电路中的阻值为零,此时电路中的
电流最大 I大 = 0. 6
A,则电源的电压 U = I大 R0 = 0. 6
A×R0
②,由①②可得 U= 6
V,R0 = 10
Ω,B 错误;当滑片 P 位于
最左端时,电路中的电流最大,此时定值电阻 R0 消耗的
电功率最大,则 P0大 =UI大 = 6
V×0. 6
A = 3. 6
W,C 正确;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,当 R 接入
的阻值 为 5
Ω 时, 电 路 中 的 电 流 I =
U
R总
= U
R′+R0
=
6
V
5
Ω+10
Ω
= 0. 4
A,变阻器 R 消耗的功率 PR = I2R′= (0. 4
A) 2 ×5
Ω = 0. 8
W,D 错误. 故选 AC.
【变式训练】由图知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量
小灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流,小灯泡 L
标有“6
V 0. 6
A”,则灯泡正常发光时灯丝电阻 RL =
UL
IL
= 6
V
0. 6
A
= 10
Ω,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电
路的总电阻 R总 =RL +R = 10
Ω+20
Ω = 30
Ω,电路中最小
电流 Imin =
U
R总
= 9
V
30
Ω
= 0. 3
A,此时小灯泡两端的电压为
UL ′= IminRL = 0. 3
A×10
Ω = 3
V,故电路中电流变化范围
是0. 3~ 0. 6
A,电压表示数范围是 3 ~ 6
V;不考虑小灯泡
灯丝电阻变化,灯泡的 I-U 图像是直线,
A 正确;根据 P
=UI= I2R 知,小灯泡的电功率与电流的平方成正比,不是
直线,B 错误;图中电源电压始终为 9
V 不变,且电路中电
流变化 0. 3~ 0. 6
A,C 正确;由 P=UI 知,电路消耗的最小
功率 P=UImin = 9
V×0. 3
A = 2. 7
W;最大功率 P′=UIL = 9
V×0. 6
A = 5. 4
W;根据 P =UI,电压不变,功率与电流成
正比,图像是直线,D 正确. 故选
ACD.
9.
ACD 【解析】灯 L1 、L2 分别标有“6
V 0. 5
A” “6
V
1
A”字样,则两灯泡的电阻分别为 R1 =
U1
I1
= 6
V
0. 5
A
=
12
Ω,R2 =
U2
I2
= 6
V
1
A
= 6
Ω,A 正确;由图可知,两灯串联并
同时发光时,因灯丝电阻不变,且 R1 >R2 ,根据串联分压
原理可知,L1 两端电压大于 L2 两端电压,由 P =UI 可知,
L1 的实际功率大于 L2 的实际功率,因此 L1 比 L2 亮,B 错
误;只闭合 S,滑片 P 置于滑动变阻器最左端,两灯泡串
联,仅有一只灯泡正常发光,为保证电路安全,此时灯 L1
正常发光,根据串联电路的特点可知,电源电压 U = U1 +
I1R2 = 6
V+0. 5
A×6
Ω = 9
V,C 正确;滑片 P 置于中点,再
闭合 S1 ,此时灯 L1 与滑动变阻器串联,电压表测灯 L1 两
端电压为 4
V,根据串联电路电压规律知,滑动变阻器两
端电压 U滑 =U-U1 ′= 9
V-4
V = 5
V,根据串联分压原理可
知
U滑
U1 ′
=
R滑
R1
,即
5
V
4
V
=
R滑
12
Ω
,解得 R滑 = 15
Ω,滑动变阻器的
最大阻值 R滑大 = 2R滑 = 2×15
Ω = 30
Ω,D 正确. 故选 ACD.
【变式训练】BD 【解析】由图甲知,电路为 L、R1 、R2 串联
电路,电压表测量 R2 两端电压,电流表测量电路电流. 由
图乙得,电压表示数最大为 6
V,此时电流表示数最小为
0. 3
A,由欧姆定律得,此时滑动变阻器的阻值最大为
RP max =
UPmax
Imin
= 6
V
0. 3
A
= 20
Ω,A 错误;由 P = UI 得,灯泡的
额定电流 IL =
PL
UL
= 3
W
6
V
= 0. 5
A,当电路中电流为 0. 5
A
时,电压表示数为 0,由欧姆定律得,此时 R1 两端电压为
U1 = IR1 = 0. 5
A×6
Ω = 3
V,电源电压为 U =UL +U1 = 6
V+
3
V = 9
V,B 正确;滑片在滑动过程中,灯泡两端电压与通
过其的电流电流改变,电功率改变,灯丝温度改变,灯丝
电阻改变,C 错误;R2 的滑片 P 在最右端时,变阻器接入
电路中电阻最大,灯泡 L 与定值电阻 R1 、R2 的最大电阻
串联,此时电路中电流为 0. 3
A,电压表示数为 6
V,由欧
姆定律得,此时定值电阻 R1 电压为 U1 ′ = I′R1 = 0. 3
A×6
Ω
= 1. 8
V,灯泡 L 两端的电压
UL ′=U-U1 ′-U2 = 9
V-1. 8
V-6
V = 1. 2
V,D 正确. 故选 BD.
10.
7. 5 【变式训练】1. 6
【解析】调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,电流表示
数为 0. 1
A,R 的功率为 0. 6
W,根据 P =UI,R 两端的电
压 UR =
P
I
= 0. 6
W
0. 1
A
= 6
V,滑片移动到另一位置时,电流
表示数变化了 0. 2
A,这时电流表的示数为 0. 3
A,R 的
功率为 0. 9
W,根据 P = UI,R 两端的电压 UR ′ =
P′
I′
=
0. 9
W
0. 3
A
= 3
V;设电源电压为 U,由串联电路的规律及欧
姆定律可得
U-6
V
0. 1
A
=U
-3
V
0. 3
A
,解得电源电压 U= 7. 5
V.
【变式训练】闭合开关 S,滑动变阻器的滑片在最右端
时,滑动变阻器连入电路的阻值最大,滑片在变阻器某
处时,滑动变阻器连入电路的阻值变小,根据串联电路
的分压特点知,滑动变阻器两端的电压变小;由于电压
表示数是由 10
V 变为6
V,所以电压表测量的是滑动变
阻器两端电压,即电压表并联在滑动变阻器的两端;滑
动变阻器的滑片在最右端时,根据串联电路的总电压等
7
答案及解析·贵州物理
分
层
作
业
本
于各用电器两端的电压之和和欧姆定律可得电源电压
U= IR0 +U1 ,即 U= 0. 1
A×R0 +10
V①;滑片在某处时,根
据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和和
欧姆定律可得电源电压 U= I′R0 +U1 ′,即 U = 0. 3
A×R0 +
6
V②;联立①②解得 U = 12
V,R0 = 20
Ω;在这个过程
中,R0 的电功率变化量 ΔP = I′2R0 -I2R0 = (0. 3
A) 2 × 20
Ω-(0. 1
A) 2 ×20
Ω = 1. 6
W.
11.
4 ∶9 【变式训练】1 ∶2
【解析】当两灯泡 L1 、L2 串联时电流相等,额定电压均为
6
V,由图知额定电流分别为 1
A、0. 5
A;电路中允许的
最大电流为 0. 5
A,此时电压分别为 2
V 和 6
V,根据串
联电压特点知,电源电压 U= 2
V+6
V = 8
V,电路消耗最
大总功率为 P=UI= 8
V×0. 5
A = 4
W;额定电压均为 6
V
的灯泡 L1 、L2 并联时,最大电源电压为 6
V,电流分别为
1
A、0. 5
A,干路电流 I′ = 1
A+0. 5
A = 1. 5
A,电路消耗
最大总功率为 P′=U′I′ = 6
V×1. 5
A = 9
W;两次电路消
耗的最大总功率之比是 P ∶P′= 4
W ∶9
W = 4 ∶9.
【变式训练】由 P=
U2
R
可得,灯泡 L1 和 L2 的电阻分别为
R1 =
UL1 2
PL1
= (6
V) 2
3
W
= 12
Ω,R2 =
UL2 2
PL2
= (3
V) 2
1. 5
W
= 6
Ω;按图
甲方式将两灯泡并联,闭合开关后,灯泡 L2 恰好正常发
光,说明两灯泡两端电压为 3
V,则电源电压也为 3
V,此
时灯泡 L2 消耗的电功率为 1. 5
W,根据 P =
U2
R
可得,L1
消耗的电功率为 PL1 ′=
U′2
R1
= (3
V) 2
12
Ω
= 0. 75
W,则甲电路
消耗的总功率为 P1 = PL1 ′+PL2 = 0. 75
W+ 1. 5
W = 2. 25
W;按图乙方式将两灯泡串联,闭合开关后,灯泡 L2 恰
好正常发光,此时电路中的电流为 I =
PL2
UL2
= 1. 5
W
3
V
= 0. 5
A,由欧姆定律可得,此时 L1 的两端电压为 U″ = IR1 =
0. 5
A×12
Ω = 6
V,根据串联电路的电压特点可得,此时
的电源电压为 U=U″+UL2 = 6
V+3
V = 9
V,根据 P=UI 可
得,乙电路消耗的总功率为 P2 = UI = 9
V × 0. 5
A = 4. 5
W,所以 P1 ∶P2 = 2. 25
W ∶4. 5
W = 1 ∶2.
12.
2 ∶3 2 ∶5 【解析】由电路图可知,当开关 S 闭合,甲、乙
两表为电压表时,两电阻串联,甲测两串联电阻总电压,
乙测 R2 两端电压,两电压表的示数之比 U甲 ∶U乙 = 5 ∶3,
设 R2 两端电压为 3U,则 R1 两端电压为 5U-3U = 2U,两
电阻串联,电阻阻值之比
R1
R2
=
U1
I
U2
I
=
U1
U2
= 2U
3U
= 2
3
;当
开关 S 断开,甲、乙为电流表时,两电阻并联,甲测通过
R2 的电流,乙测干路电流,两表示数之比
I甲
I乙
=
I2
I1 +I2
=
U
R2
U
R1
+ U
R2
=
R1
R1 +R2
=
R1
R1 +1. 5R1
= 2
5
.
13.
5 4 【变式训练】25 ∶18
【解析】闭合开关,定值电阻(或灯泡) 和滑动变阻器串
联接入电路,根据 U= IR 可知,定值电阻(或灯泡)两端
的电压随电流的增大而增大,串联电路总电压等于各部
分电压之和,则滑动变阻器两端的电压随电流的增大而
减小,由图乙可知,电压表与滑动变阻器并联接入电路,
测滑动变阻器两端的电压,定值电阻的阻值不变,灯泡
的电阻是变化的,所以 a 图线是接入定值电阻时记录的
数据绘制得到的,b 是接入灯泡时记录的数据绘制得到
的;当滑动变阻器两端的电压为0. 5
V 时,通过电路的电
流为 0. 7
A,当滑动变阻器两端的电压为 3. 5
V 时,通过
电路的电流为 0. 1
A,串联电路总电压等于各部分电压
之和,根据欧姆定律可得电源电压 U = IR定 +UV ,代入数
据可得 0. 7
A×R定 +0. 5
V = 0. 1
A×R定 +3. 5
V,解得 R定 =
5
Ω,则电源电压 U= IR定 +U
V = 0. 7
A×5
Ω+0. 5
V = 4
V.
【变式训练】甲灯正常发光,由图像可知,电路电流为
0. 5
A,根据欧姆定律可知甲灯正常发光的电阻 R甲 =
U甲
I甲
= 6
V
0. 5
A
= 12
Ω,同理,乙灯正常发光,由图像可知,电路
电流为 0. 3
A,根据欧姆定律可知乙灯正常发光的电阻
R乙 =
U乙
I乙
= 3
V
0. 3
A
= 10
Ω;甲灯与 R1 串联,根据欧姆定律
可知电路电流 I甲 =
U
R甲 +R1
= U
12
Ω+R1
= 0. 5
A①,乙灯与
R2 串联,根据欧姆定律可知电路电流 I乙 =
U
R乙 +R2
=
U
10
Ω+R2
= 0. 3
A②,又已知 R1 +R2 = 90
Ω③,联立①②③
解 得 R1 = 30
Ω, R2 = 60
Ω, 则
P1
P2
=
I甲 2R1
I乙 2R2
=
(0. 5
A) 2 ×30
Ω
(0. 3
A) 2 ×60
Ω
= 25
18
.
14.
3. 75 15~ 40 【解析】开关 S 闭合,电压表的示数 UR =
2. 5
V,根据欧姆定律得,电路中电流 I1 = IR =
UR
R1
= 2. 5
V
5
Ω
= 0. 5
A,由串联电路特点可得,变阻器两端的电压 U′=
U-UR = 7. 5
V-2. 5
V = 5
V,则变阻器接入电路的电阻 R′
= U′
I1
= 5
V
0. 5
A
= 10
Ω;将 R 更换为 10
Ω 电阻后,变阻器接
入电路的阻值不变 R′ = 10
Ω,根据串联电路规律可得,
电路的总电阻 R总 = R2 +R′ = 10
Ω+10
Ω = 20
Ω,电路中
的电流 I总 =
U
R总
= 7. 5
V
20
Ω
= 0. 375
A,R 两端的电压 U2 = I总
R2 = 0. 375
A× 10
Ω = 3. 75
V;电压表的量程接为“ 0 ~
3
V”,为保证电路安全更换电阻两端的最大电压应不超
过电压表量程,即 UR2 = 3
V,由串联电路电压特点可得,
变阻器两端的最小电压 U2 ′ = U -UR2 = 7. 5
V - 3
V =
4. 5
V,由欧姆定律可得,此时电路中的电流 I2 =
UR2
R2
=
3
V
10
Ω
= 0. 3
A,则变阻器可接入电路的最小阻值 R小 =
U2 ′
I2
8
答案及解析·贵州物理
分
层
作
业
本
= 4. 5
V
0. 3
A
= 15
Ω,所以变阻器的阻值变化范围是 15 ~
40
Ω.
大单元 3 电学重点实验
1.
(1)0~ 15
V 0~ 0. 6
A (2)负 弹簧 (3)断开 调零
阻值最大 (4)断开开关 断开开关 电源
【变式训练】电压表
2.
(1)电流表(或电压表)的正、负接线柱接反了 (2)小灯
泡短路(或电压表短路) (3)小灯泡断路 (4)滑动变
阻器接入电路的阻值过大 (5)电源电压太小 (6) 将
滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路中了 (7)将电
压表并联在了滑动变阻器的两端
【变式训练】
A
3.
B 4.
A 5.
Rx 阻值的平均值 Rx / Ω 8. 1
6.
0. 24 4 电流表接 0 ~ 0. 6
A 量程,读数时错误按照 0 ~
3
A 量程读数 正比
【变式训练】分析电压与电流之比(或画 I-U 图像观察图
像的特点)
7.
电压 由图甲已有数据可知,电流与电阻不是线性关系,
各相邻数据点之间不能简单的用直线相连,应该拟合为
平滑的曲线 反
8.
不可行 一组实验数据误差较大,应多次改变滑动变阻
器滑片位置,测量多组数据,求平均值来计算定值电阻阻
值,减小测量误差
9.
无交点 对每一个电流值,滑动变阻器 RP 的阻值与定值
电阻的阻值之间的倍数关系不变,两个图像平行
10.
(1)没有断开开关 (2) C (3)调零 (4)0. 24 断开
开关,换用不同规格的灯泡进行多次实验 (5)干路电
流等于各支路电流之和 (6)甲
11.
(1)断开 电池 (2)灯泡 L1 (3)小红的结论具有普
遍性,小红选用的是规格不同的小灯泡进行多次实验
(4)2
AE、DF (5)BAC (6)交换两灯泡的位置,
观
察两灯泡的亮度是否会发生改变 (7)可行 移动变阻
器滑片即可进行多次实验,不需要拆接电路,便于实验
操作
【变式训练】灯泡 L2
12.
(1)并联 (2)2 越大 (3)不可信 要得到普遍性规
律,实验中每次实验的电阻比值应不同
13.
(1)B (2)断路 (3)移动滑动变阻器的滑片 定值电
阻 (4)电压与电流的比为一定值 (5)将电压表并联
在了滑动变阻器的两端
(6)不可行 小灯泡灯丝电阻随温度的变化而变化 测
量小灯泡的电功率(答案合理即可)
(7)通过调节电阻箱的阻值从而改变通过定值电阻 R 的
电流,根据串联电路电压特点计算出定值电阻两端的
电压
【变式训练】①B ②10 ③A 20 ④A
14.
(1)并 可以 (2)断路 (3)向右移动滑动变阻器的
滑片使定值电阻两端电压为 U0 0. 3 (4) 6 反比
(5)用电阻箱代替定值电阻 (6)将 10
Ω 和 20
Ω 的电
阻串联接入电路 (7)BC (8)应选择 2
V,当滑动变阻
器接入电路的阻值最大为 20
Ω 且定值电阻选择最大的
20
Ω 时,
U滑
U定
= 20
Ω
20
Ω
= 1,且 U=U滑 +U定 = 3
V,故定值电阻
两端的最小电压为 U定 = 1. 5
V,故定值电阻两端电压只
能选 2
V 的电压不变 (9)1. 25
【变式训练】①C ②不正确 没有控制定值电阻两端
电压不变
【解析】(7)由表格中数据可知,定值电阻两端的电压应
该固定为 6
V 不变,又因为电源电压为 12
V,根据串联
电路电压之比等于电阻之比,当定值电阻接 50
Ω 时,要
使电压固定 6
V 不变,滑动变阻器的阻值也应该为
50
Ω,而滑动变阻器的最大阻值是 30
Ω,所以,电压表
的示数要大于 6
V,要想完成实验可以换用最大阻值至
少为 50
Ω 的滑动变阻器、串联一个 20
Ω 电阻或减小电
源电压,故选 BC;(9)假设其他电路元件的总阻值为 R,
当应用 5
Ω 的电阻时:U= 0. 9
A×(5
Ω+R),应用 10
Ω
的电阻时:U= 0. 5
A×(10
Ω+R),联立以上两式解得:R
= 1. 25
Ω.
15.
(1)如答图所示 (2)断开 最大 (3)R 断路
(4)0. 22 (5)滑动变阻器滑片 P 5 (6) ① 除错误
的第 3 个数据可得出:导体电阻一定时,通过导体的电
流与导体两端的电压成正比,其图像为过原点的直线,
故①正确 (7)不恰当 小灯泡的灯丝电阻随温度的变
化而变化 (8)小于
【变式训练】①A ②减小测量误差 A
第 15 题答图
16.
(1)大 (2)串 (3) 5 (4)温度 (5)电流 温度
(6)不同意 灯丝的电阻受温度影响,并非一个定值
(7)不可行 灯泡的电阻随温度的变化而变化,不能保
证电阻不变 (8)不正确 实验过程中,由于电流的热
效应,灯丝的温度会升高,测出的不是常温下灯丝的电
阻 (9) <
【变式训练】①B ②大
【解析】(9)根据题意可知:P2 -P1 = I2 2R-I1 2R= ( I2 2 -I1 2 )
R= ( I2 -I1 ) ( I2 +I1 )R,P3 -P2 = I3 2R-I2 2R = ( I3 2 -I2 2 )R =
( I3 -I2 )( I3 +I2 )R,因为 I2 -I1 = I3 -I2 ,又因为灯泡依次变
亮时的电流也依次变大,即 I1 <I2 <I3 ,故( I2 +I1 )R<( I3 +
I2 )R,由此得出 P2 -P1 <P3 -P2 .
17.
(1)
P=UI (2)连接电路时开关没有断开,且滑动变阻
器滑片没有移到阻值最大处
(3)B 调节小灯泡两端的电压及通过小灯泡的电流
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