2025年中考专项突破专项突破(四)动态电路分析专题
2025-01-13
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内容正文:
2025年中考专项突破专项突破(四)动态电路分析专题
一、选择题
1.如图,电源电压不变,R1为定值电阻,开关闭合后滑片向右移动时,下列说法错误的是( )
A.电压表测的是 R2 两端电压
B.电流表示数变小
C.电压表示数变小
D.电压表与电流表示数之比不变
2.如图所示,电源电压不变,闭合开关,下列判断正确的是( )
A.A示数变大,V1示数变小,V2示数不变
B.A示数变大,V1示数变小,V2示数变大
C.A示数变小,V1示数变大,V2示数变小
D.A示数变小,V1示数变小,V2示数变大
3.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片向右移动的过程中( )
A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
B.电流表A的示数变小,电压表V2的示数变大
C.电流表A的示数变大,电压表V1的示数变小
D.电流表A的示数变大,电压表V2的示数变小
4.如图所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器连入电路阻值变小
B.电流表A的示数变大
C.电压表V示数变小
D.电压表V与电流表A1的示数之比不变
5.在图示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后( )
A.电压表V1的示数减小
B.电压表V2的示数减小
C.电流表A的示数减小
D.电路消耗的总电功率减小
6.如图所示,电源电压恒定,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.电流表示数增大
B.电压表示数减小
C.灯L两端的电压增大
D.电压表示数与电流表示数比值增大
7.如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向右移动。下列说法正确的是( )
A.小灯泡变亮
B.电压表V1的示数变大
C.电压表V2与电流表A2示数的乘积变小
D.电压表V1与电流表A1示数之比不变
8.如图所示,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,电源电压保持不变,以下说法正确的是( )
A.R1与R2是串联
B.电压表只测R1两端的电压
C.当P向b滑动时,电压表示数不变,电流表A2示数不变
D.当P向b滑动时,两个电流表示数都变小
9.如图所示的电路中,电源电压不变。闭合开关S,R1滑片向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数变小
B.电压表V2的示数变大
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
D.电压表V1示数与电流表A示数的乘积变大
10.为保障安全,现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置。如图所示,这是烟雾报警装置的简化原理图。电源电压保持不变,R0为定值电阻,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的光线时( )
A.电路的总电阻增大
B.电流表示数变小
C.电压表示数增大
D.电路消耗的总功率变大
11.为了减少碳排放,国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制,当驾驶员向下踩“油门”踏板时,车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
12.如图甲是非接触式红外线测温枪,图乙是它的工作原理图。R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙。对该电路分析正确的是( )
A.体温越高,R的阻值越大
B.体温越高,电压表示数越大
C.体温越低,电路中电流越大
D.体温越低,电路总功率越大
13.如图是一火灾报警系统的原理图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器,其电阻会随温度升高而减小,R1为定值电阻,电源电压恒定不变。当R2所在处出现火灾时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数减小 B.电压表示数减小
C.电路总功率减小 D.电阻R1的功率减小
14.某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R2为定值电阻,R1为光敏电阻,当有光照射光敏电阻时其阻值变小。激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表),激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是( )
A.电阻R1的阻值变小
B.通过R2的电流变大
C.电阻R1两端的电压变大
D.电阻R2两端的电压变大
15.“喝酒不开车,开车不喝酒”。交警查“酒驾”的测试仪内部有一个酒精气体传感器,它是一种气敏电阻0和电压表组成,酒精气体的浓度通过电压表示数反映,司机呼出的酒精气体浓度越大( )
A.
B.
C.
D.
16.小明在医院看到种输液报警器(如图甲所示),当管内药液流完时,电铃发声,当输液管内有液体时,电阻大,电阻小,电路如题图乙所示,下列分析正确的是( )
A.输完药液时,电流表示数变小
B.输完药液时,电压表示数变小
C.电路在工作时将电能全部转化为电铃的机械能
D.输完药液时,电路的总电阻变小
17.如图所示,图甲是某款电子秤的外观图,图乙是它的原理图,下列判断正确的是( )
A.物体质量越大,电子秤示数越大,电路中电流不变
B.物体质量越大,电子秤示数越小,电路中电流不变
C.物体质量越大,电子秤示数越大,电路中电流越大
D.物体质量越大,电子秤示数越小,电路中电流越大
18.在科技创新比赛中,小明设计了一种水箱水位监测器,其工作原理如图所示.下列对电路中“电表”的选择( )
A.如果选择电流表,水量减少时电流表示数变大
B.如果选择电压表,水量减少时电压表示数变小
C.如果选择电流表,水量增大时 R0 的电功率变小
D.如果选择电压表,水量增大时 R0 的电功率变大
19.如图所示,电源电压一定,闭合S滑动变阻器的滑片向右移动的过程中( )
A.电路的总功率变大,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电路的总功率变小
C.滑动变阻器接入电路中的电阻变小
D.电流表示数变大,电压表示数变小
20.在大型赛事的短跑比赛中,赛道起点均安装有电子起跑器。电子起跑器可以记录运动员起跑时刻,以判断运动员是否提前起跑。图甲是简化的电子起跑器的传感电路图,圆圈处为电表,R0为定值电阻,压敏电阻Rx安装在踏板上,其电阻与所受压力的关系如图乙所示。下列分析正确的是( )
A.电阻R0与Rx并联
B.圆圈处的电表为电压表
C.运动员起跑时,用力踩踏板,R0两端的电压变小
D.运动员没有踩踏板时,电路消耗的总功率最小
21.如图所示,电源电压保持不变,关于电路的工作情况( )
A.同时闭合两个开关,通过两只灯泡的电流一定相同
B.若电压表和电流表的位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
C.若先闭合S1,再闭合S2,电压表示数不变,电流表的示数变大
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮电流表损坏
22.两只规格相同的灯泡按如图方式连接,将开关S1和S2闭合,则( )
A.两灯泡是串联的
B.电流表A2测灯泡L2的电流
C.电流表A1的示数是A2的两倍
D.断开S2后,灯泡L1的亮度变大
23.如图所示,电源电压保持不变。以下判断正确的是( )
A.同时闭合开关S1、S2、S3时,灯泡L和电阻R并联
B.只闭合开关S2、S3时,灯泡L不发光
C.只闭合开关S2时,滑片P向右移动,灯泡L变暗
D.只闭合开关S1、S3时,滑片P向右移动,电压表示数变小
24.如图所示,电源电压保持不变,下列说法不正确的是( )
A.同时闭合开关S1和S2,则电路会出现短路
B.同时闭合开关S1和S3,则R2被短接,只有R1接入电路
C.同时闭合开关S2和S3,则R1与R2并联,再将滑片P向左移,电路的总电阻变小
D.只闭合开关S1,则R1与R2串联,再将滑片P向左移,电路的总功率变大
25.如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时,a表无示数,b表有示数( )
A.a表是电压表
B.先闭合S1、S2,再闭合S3,a表示数无变化
C.S1、S2、S3都闭合,移动滑片P,a、b两表示数无变化
D.S1、S2、S3都闭合,b表示数除以a表示数等于电阻R1的阻值
26.如图是小亮设计的“挂钩式电子秤”的电路原理图。电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,滑片P与挂钩固定在一起。不挂物体时,滑片P在R2最上端。挂上物体时,滑片P随挂钩向下移动。在电子秤量程范围内,则( )
A.不挂物体时,电压表示数为电源电压
B.所挂物体越重,电流表示数越大
C.所挂物体越轻,电路消耗的总功率越大
D.所挂物体重量发生变化,电压表示数与电流表示数的比值不变
27.如图所示是小明制作的一个利用电路测量托盘中物体重力的小仪器,其中R1是定值电阻,R2是粗细均匀的电阻丝,当托盘上不放任何重物时,滑片P恰好处于a端( )
A.托盘内物体的重力变大时,电流表示数变小
B.托盘内物体的重力变大时,电压表示数变小
C.托盘内物体的重力变大时,电压表示数变大
D.托盘内物体的重力越大,电路消耗功率越大
28.如图甲为天然气泄漏检测电路原理图。电源电压恒定,R0为定值电阻,在一定范围内,气敏传感器两端电压UQ随天然气浓度C变化的关系如图乙,则下列描述R0的功率P0、电路的总功率P随天然气浓度C变化的关系图线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
29.如图所示,当开关S、S1闭合时,滑动变阻器的滑片P向左移动,电压表V的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);当开关S闭合、S1断开时,滑动变阻器的滑片P向左移动,灯泡L的亮度 (选填“变暗”、“变亮”或“不变”)。
30.如图所示,小灯泡L标有“6V 3W”字样。忽略温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S,小灯泡L恰好正常发光;当滑片P位于最右端时,则此时通电1min滑动变阻器R上产生的热量为 J。
31.为了测定风速大小,小明设计了如图所示的装置。装置中探头、金属杆和滑动变阻器滑片P相连,可上下移动。该装置利用了流体流速越大的位置 的原理。如果现在要求当风吹过探头时,风速越大,电压表的示数越大 。
三、实验探究题
32.初三实验小组的同学决定设计一个简易的身高测量仪,可用器材有电压恒定的电源、电压表、电阻丝、定值电阻、开关、导线(若干)等。他们的设想是:用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器,显示仪示数越大,且刻度均匀。
(1)同学们设计了如图所示电路,老师指出他们的设计有不够合理的地方。你认为下列分析正确的是 。
A.移动滑片P时,电路的总电阻没有变化
B.当所测身高越大时,电压表的示数越小
C.电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比
D.电压表的示数不能由零变化到最大刻度值
(2)在老师的引导下,同学们设计出了正确的电路,是如图四个电路中的 电路。
(3)确定正确的电路设计方案后,小组成员开始对器材的参数进行选择。他们采用了电压为12V的电源,一根长为80cm的均匀电阻丝(0.5Ω/cm),且测量精确度最高,选择的定值电阻R1阻值应该为 Ω。
(4)利用选定的器材,小组同学连接好了测量电路,对身高为160cm的小曾进行测量时;对小杨进行测量时,电压表的示数为1.2V cm。
33.如图甲是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时,油面下降,带动滑杆使滑动变阻器的滑片向上移动,从而改变了电路中电流表的示数。因此,把电流表刻度盘改为相应的油量体积数,就可以直接读出油箱中的油量 条件。油量增加时,电流表的读数 。
小军在以上设计的启发下,设计了一种测量体重的装置(如图乙所示),当没有测体重时,绝缘体使电路 (填“切断”或“接通”),电路中R1的作用是 ;在称量过程中,弹簧(在弹性限度内)的弹性势能随称量物体的重力增大而 (填“增大”“减小”或“不变”)。
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
A
C
B
D
A
D
C
C
D
D
A
题号
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
答案
B
B
C
A
D
A
B
B
D
C
C
题号
23
24
25
26
27
28
答案
C
B
C
C
C
A
一、选择题
1.如图,电源电压不变,R1为定值电阻,开关闭合后滑片向右移动时,下列说法错误的是( )
A.电压表测的是 R2 两端电压
B.电流表示数变小
C.电压表示数变小
D.电压表与电流表示数之比不变
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表并联在R1两端测其两端的电压,电流表测电路中的电流,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,再根据欧姆定律结合R1的阻值判断电压表与电流表示数之比变化。
【解答】解:A、由电路图可知,R1与R2串联,电压表并联在R8两端测其两端的电压,电流表测电路中的电流;
B、当滑片向右移动时,电路的总电阻变大可知,即电流表的示数变小;
C、由U=IR可知,R1两端的电压变小,即电压表的示数变小;
D、由R=,电压表与电流表示数之比等于R1的阻值,则其比值不变。
故选:A。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,要注意电压表不测带电源用电器两端的电压。
2.如图所示,电源电压不变,闭合开关,下列判断正确的是( )
A.A示数变大,V1示数变小,V2示数不变
B.A示数变大,V1示数变小,V2示数变大
C.A示数变小,V1示数变大,V2示数变小
D.A示数变小,V1示数变小,V2示数变大
【分析】由电路图可知,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测R1两端的电压;根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,根据串联电路的特点及欧姆定律判断电压表与电流表的示数如何变化。
【解答】解:
由图知,R1、R2串联,电流表测电路中的电流5测R2两端的电压,电压表V2测R5两端的电压;
当滑动变阻器滑片P向左移动时,变阻器接入电路的电阻变大,电源电压不变,由,电路中的电流变小;
电路中电流变小,由U=IR可知1两端的电压变小,即电压表V2示数变小;
电源电压不变,因串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和2两端的电压变大,即电压表V1示数变大;
由此可知,ABD错误。
故选C。
【点评】本题是一道动态电路的分析题,分析清楚电路结构、熟练应用串联电路的特点和欧姆定律即可正确解题。
3.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片向右移动的过程中( )
A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
B.电流表A的示数变小,电压表V2的示数变大
C.电流表A的示数变大,电压表V1的示数变小
D.电流表A的示数变大,电压表V2的示数变小
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表V1示数的变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化,进一步判断选项得出答案。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V4测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
因电源两端的电压保持不变,所以,电压表V8的示数不变;
将滑动变阻器的滑片P向右移动,接入电路中的电阻变大,由I=,电路中的电流变小;
由U=IR可知,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,R2两端的电压变大,即电压表V7的示数变大;
综上所述,B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了滑动变阻器的变阻原理、欧姆定律、串联电路的电压关系,分析电路图确定两电阻的连接方式和电表所测电路元件是本题关键。
4.如图所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器连入电路阻值变小
B.电流表A的示数变大
C.电压表V示数变小
D.电压表V与电流表A1的示数之比不变
【分析】由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源的电压,电流表A1测R2支路的电流,电流表A测干路的电流;
根据电源的电压可知滑片移动时电压表的示数的变化;根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R2的电流的变化,根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知该支路电流的变化,根据并联电路电流规律可知干路电流的变化;然后分析电压表和电流表示数的变化。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源的电压7测R2支路的电流,电流表A测干路的电流;
ABC、开关S闭合后,由于电源电压不变;根据并联电路中各支路独立工作,通过R2的电流大小不变,所以电流表A8示数不变;此时滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据并联电路电流规律可知干路电流变小,故ABC错误;
D、电压表示数不变1示数不变,所以电压表V与电流表A1的示数之比不变,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用,要注意各量之间的关系,不要颠倒。
5.在图示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后( )
A.电压表V1的示数减小
B.电压表V2的示数减小
C.电流表A的示数减小
D.电路消耗的总电功率减小
【分析】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表V1测滑动变阻器两端的电压,电压表V2测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压变化,根据P=UI可知电路消耗总功率的变化。
【解答】解:
由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联1测滑动变阻器两端的电压,电压表V2测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,
将滑动变阻器的滑片自右向左滑动时,接入电路中的电阻变小,
由I=可知,即电流表A的示数增大;
由U=IR可知,定值电阻两端的电压变大8的示数增大,故B错误;
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变小1的示数减小,故A正确;
电源电压保持不变,电路中的电流变大,电路消耗的总功率增大。
故选:A。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
6.如图所示,电源电压恒定,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.电流表示数增大
B.电压表示数减小
C.灯L两端的电压增大
D.电压表示数与电流表示数比值增大
【分析】由电路图可知,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;根据滑片的移动确定接入电路电阻的变化,根据欧姆定律确定电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化。
【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流;
ABC、滑动变阻器滑片向右移动的过程中,根据欧姆定律可知,即电流表示数减小,滑动变阻器电阻变大,即电压表示数变大,灯泡两端的电压减小;
D、电压表示数与电流表示数比值为滑动变阻器的电阻,即比值变大。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是滑动变阻器移动时电路变化的分析。
7.如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向右移动。下列说法正确的是( )
A.小灯泡变亮
B.电压表V1的示数变大
C.电压表V2与电流表A2示数的乘积变小
D.电压表V1与电流表A1示数之比不变
【分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测灯泡两端的电压,两个电流表都测电路中电流,电压表V1的示数在滑片移动的过程中不会改变;
将滑动变阻器的滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变大,根据欧姆定律可得通过电路的电流变小,根据串联电路特点可知通过灯泡的电流变小,则灯泡的亮度变暗,根据P=UI可知电压表V2与电流表A2示数的乘积变化;
根据欧姆定律可知电压表V1与电流表A1示数之比的变化。
【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联1测电源两端的电压,电压表V2测灯泡两端的电压,两电流表都测通过电路的电流,
电压表V5的示数在滑片移动的过程中不会改变,故B错误;
将滑动变阻器的滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可得通过电路的电流变小,所以通过灯泡的电流变小,即电压表V2与电流表A2示数的乘积变小,故A错误;
根据欧姆定律可知电压表V7与电流表A1示数之比为电路总电阻,所以电压表V1与电流表A6示数之比变大,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用,分清电路连接是解题的关键。
8.如图所示,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,电源电压保持不变,以下说法正确的是( )
A.R1与R2是串联
B.电压表只测R1两端的电压
C.当P向b滑动时,电压表示数不变,电流表A2示数不变
D.当P向b滑动时,两个电流表示数都变小
【分析】(1)电路元件依次连接为串联、并联连接为并联;
(2)电压表与被测电路元件并联;
(3)根据电源的电压可知滑片移动时电压表的示数变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R1的电流变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律得出通过变阻器的电流变化,利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化。
【解答】解:
A.由电路图可知1与滑动变阻器R2并列连接,即R3与R2并联,故A错误;
B.由电路图可知1两端、也并联在R7两端,同时还并联在电源两端,
所以,电压表可以看做测R1两端的电压、也可以看做测R2两端的电压、还可以看做测电源两端的电压;
CD.由电路图可知5测干路电流,电流表A2测定值电阻R1支路的电流,
由电源电压保持不变可知,滑片移动时电压表的示数不变,
由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知5的电流不变,即电流表A2的示数不变,
当P向b滑动时,变阻器R2接入电路中的电阻变大,由I=,通过R3的电流变小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流变小1的示数变小,故C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
9.如图所示的电路中,电源电压不变。闭合开关S,R1滑片向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数变小
B.电压表V2的示数变大
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
D.电压表V1示数与电流表A示数的乘积变大
【分析】由电路图可知,闭合开关S,滑动变阻器R1与定值电阻R2串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R1两端的电压,电流表A测电路中的电流。根据电源电压不变可知滑片移动时电压表V1的示数变化,根据滑片的移动可知变阻器接入电路中电阻的变化,从而得出电路中总电阻的变化,利用欧姆定律可知电路中电流的变化,进一步得出电压表V1示数与电流表A示数的比值、电压表V1示数与电流表A示数的乘积变化,再利用欧姆定律得出定值电阻R2两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器R1两端的电压变化。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S1与定值电阻R2串联,电压表V5测电源两端的电压,电压表V2测R1两端的电压,电流表A测电路中的电流。
因电源电压不变,
所以,滑片移动时8的示数不变,
R1滑片向左移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变小,
由I=可知,即电流表A的示数变大;
则电压表V1示数与电流表A示数的比值变小、电压表V6示数与电流表A示数的乘积变大,故C错误;
由U=IR可知,定值电阻R2两端的电压变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器R1两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,故B错误。
故选:D。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
10.为保障安全,现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置。如图所示,这是烟雾报警装置的简化原理图。电源电压保持不变,R0为定值电阻,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的光线时( )
A.电路的总电阻增大
B.电流表示数变小
C.电压表示数增大
D.电路消耗的总功率变大
【分析】分析电路的连接及电表测量的量,当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,光照强度的减弱,光敏电阻R的阻值增大,根据串联电阻的规律判断总电阻变化,由欧姆定律分析电路中电流变化,根据U=IR确定定值电阻电压变化,根据串联电路电压的规律得出电压表示数变化,由P=UI判断出电路消耗总功率的变化。
【解答】解:
由图知,定值电阻R0与光敏电阻R串联,电压表测光敏电阻R两端的电压;
A、当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,光敏电阻R的阻值增大,故A正确
B、由I=,电路中电流变小,故B正确;
C、根据U=IR可知0的电压变小,
根据串联电路电压的规律,光敏电阻R的电压增大,故C正确;
D、由于电路中的电流变小,由P=UI知电路消耗的总功率变小。
故选:D。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是从图中获取有效的信息。
11.为了减少碳排放,国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制,当驾驶员向下踩“油门”踏板时,车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】当驾驶员向下踩“油门”踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速变大,表明通过电动机的电流变大,据此分析。
【解答】解:由题意可知,当驾驶员向下踩“油门”踏板时,说明通过电动机的电流变大;
A、滑动变阻器与电动机串联,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则车速变大;
B、滑动变阻器与电动机串联,滑动变阻器接入电路的电阻变大,则车速变小;
CD、滑动变阻器与电动机并联接入电路中,根据并联电路的特点可知,则通过电动机的电流不变,故CD不符合题意;
故选:A。
【点评】本题考查了电路图的设计,明确电路的连接方式和串并联电路的特点是解题的关键。
12.如图甲是非接触式红外线测温枪,图乙是它的工作原理图。R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙。对该电路分析正确的是( )
A.体温越高,R的阻值越大
B.体温越高,电压表示数越大
C.体温越低,电路中电流越大
D.体温越低,电路总功率越大
【分析】由电路图可知,两电阻串联,电压表测定值电阻R0两端的电压;由图丙知,体温越高,热敏电阻R的阻值越小,根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可知电路中电流的变化,由U=IR可知电压表的示数变化;根据P=UI分析电路总功率的变化。
【解答】解:由电路图可知,两电阻串联0两端的电压;
AB、体温越高,红外线热敏电阻R的阻值越小,根据欧姆定律可知;由U=IR可知0两端的电压越大,即电压表示数越大,B正确;
CD、同理可知,电路中的电流越小,根据P=UI可知,故CD错误。
故选:B。
【点评】本题为动态电路分析题,考查了串联电路的规律、欧姆定律和电功率公式的运用,关键是明确体温越高时,红外线热敏电阻R的阻值越小。
13.如图是一火灾报警系统的原理图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器,其电阻会随温度升高而减小,R1为定值电阻,电源电压恒定不变。当R2所在处出现火灾时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数减小 B.电压表示数减小
C.电路总功率减小 D.电阻R1的功率减小
【分析】根据火灾报警系统的原理:“其电阻会随温度升高而减小”结合欧姆定律分析电流表的变化,根据串联分压的特点分析电压表的示数变化,根据P==I2R分析功率变化。
【解答】解:
由电路图知,两电阻串联,电压表R2测两端电压,
(1)由题知,R2电阻会随温度升高而减小。当出现火灾时,电阻R3减小,电路总电阻减小,由欧姆定律可知,即电流表示数增大;
由串联电路的分压原理知,R2两端电压减小,即电压表示数减小;
(2)电路中电流变大,电源电压不变,故C错误;
由P=I2R,电阻R8的功率变大,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查欧姆定律的应用和电功率的理解,明确火灾报警系统的原理是解答此题的关键。
14.某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R2为定值电阻,R1为光敏电阻,当有光照射光敏电阻时其阻值变小。激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表),激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是( )
A.电阻R1的阻值变小
B.通过R2的电流变大
C.电阻R1两端的电压变大
D.电阻R2两端的电压变大
【分析】(1)两电阻串联,计数器(电压表)测R2的电压,已知当有光照射时电阻变小,据此分析激光被遮挡瞬间电阻R2变化;
(2)由串联电阻的规律和欧姆定律分析电路的电流变化;
(3)根据U=IR确定R1、R2两端电压的变化。
【解答】解:A、两电阻串联1的电压,已知当有光照射时电阻变小1变大,故A错误;
B、由串联电阻的规律,由欧姆定律可知,故B错误;
CD、根据U=IR可知,R8两端的电压变小,由于电源电压不变,则R1两端的电压变大,故C正确。
故选:C。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是电路的分析。
15.“喝酒不开车,开车不喝酒”。交警查“酒驾”的测试仪内部有一个酒精气体传感器,它是一种气敏电阻0和电压表组成,酒精气体的浓度通过电压表示数反映,司机呼出的酒精气体浓度越大( )
A.
B.
C.
D.
【分析】(1)两电阻串联,A中电压表测定值电阻的电压,B中,电压表测气敏电阻的电压,根据气敏电阻其阻值随酒精气体浓度的增大而减小可知气敏电阻阻值变小,由分压原理和串联电路电压的规律分析电压表示数变化;
(2)C中电压表测电源电压,示数不变;D中,电压表与两电阻串联,测电源电压。
【解答】解:AB、两电阻串联,电压表测定值电阻的电压,电压表测气敏电阻的电压;
因气敏电阻其阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当司机呼出的酒精气体浓度越大,由分压原理,B中电压表示变小;
根据串联电路电压的规律,A中电压表示数变大,B不符合要求;
CD、C中电压表测电源电压,C不符合要求;
D中,电压表与两电阻串联,示数基本不变。
故选:A。
【点评】本题考查根据要求设计电路,注意欧姆定律和串联电路规律的运用,属于常考题。
16.小明在医院看到种输液报警器(如图甲所示),当管内药液流完时,电铃发声,当输液管内有液体时,电阻大,电阻小,电路如题图乙所示,下列分析正确的是( )
A.输完药液时,电流表示数变小
B.输完药液时,电压表示数变小
C.电路在工作时将电能全部转化为电铃的机械能
D.输完药液时,电路的总电阻变小
【分析】(1)由电路图可知,可变电阻与电铃串联,电压表测电铃两端的电压,电流表测电路中的电流,根据“当输液管内有液体时,电阻大,无液体时,电阻小”判断出输完药液时警报器内的电阻变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据串联电路的分压特点判断电路中的电流变化,利用P=UI判断电路消耗的电功率变化;
(2)用电器消耗了电能,获得了其它形式的能量。
【解答】解:
由电路图可知,可变电阻与电铃串联,电流表测电路中的电流,当输液管内有液体时,无液体时;
ABD.输完药液时,电路中的总电阻较小可知,即电流表的示数变大;
由串联电路的分压特点可知,可变电阻两端的电压变小,即电压表的示数变大;
电路中的电流变大,由P=UI可知,故D正确;
C.电路工作时,不可能将电能全部转化为电铃的机械能。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据题干判断出警报器内电阻的变化、根据电阻的变化判断出电路中电流的变化。
17.如图所示,图甲是某款电子秤的外观图,图乙是它的原理图,下列判断正确的是( )
A.物体质量越大,电子秤示数越大,电路中电流不变
B.物体质量越大,电子秤示数越小,电路中电流不变
C.物体质量越大,电子秤示数越大,电路中电流越大
D.物体质量越大,电子秤示数越小,电路中电流越大
【分析】由图可知,电阻R0、R串联,由于电压表的阻值很大,在电路中相当于开路,所以滑片P上下移动过程中,电路中的总电阻不变;根据欧姆定律可知电路中的电流变化;
电压表测量滑动变阻器上端至滑片P之间电阻两端的电压;由图可知,物体的质量越大,弹簧伸长越长,滑动变阻器上端至滑片P之间电阻越大,根据欧姆定律可知,滑动变阻器上端至滑片P之间电阻两端的电压变化情况,据此分析。
【解答】解:由图可知,电阻R0、R串联,由于电压表的阻值很大,所以滑片P上下移动过程中;根据欧姆定律可知,所以电路中的电流不变;
由图可知,电压表测量滑动变阻器上端至滑片P之间电阻两端的电压,弹簧伸长越长,由于电路中的电流不变,滑动变阻器上端至滑片P之间电阻两端的电压就越大、B错误。
故选:A。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用,知道电压表的电阻很大,在电路中相当于开路是解题的关键。
18.在科技创新比赛中,小明设计了一种水箱水位监测器,其工作原理如图所示.下列对电路中“电表”的选择( )
A.如果选择电流表,水量减少时电流表示数变大
B.如果选择电压表,水量减少时电压表示数变小
C.如果选择电流表,水量增大时 R0 的电功率变小
D.如果选择电压表,水量增大时 R0 的电功率变大
【分析】(1)由电路图可知,如果选择电流表,定值电阻R0与变阻器R串联,电流表测电路中的电流,根据水量的变化分析变阻器接入电路中的电阻变化,利用欧姆定律可知电路中的电流变化,再利用P=UI=I2R判断R0的电功率变化;
(2)由电路图可知,如果选择电压表,定值电阻R0与变阻器R串联,电压表测滑片P上方电阻丝两端的电压,根据电压表的内阻特点判断出滑片移动时接入电路中的电阻不变,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,利用P=UI=I2R可知R0的电功率变化;根据水量的变化分析电压表并联部分电阻丝的阻值变化,利用欧姆定律可知电压表并联部分电阻丝两端的电压变化,从而得出电压表的示数变化。
【解答】解:
AC.由电路图可知,定值电阻R0与变阻器R串联,电流表测电路中的电流,
当水量减少时,弹簧把水箱向上推导致滑片向上移动,电路的总电阻变大,
由I=可知,即电流表的示数变小;
同理可知,水量增大时,由P=UI=I2R可知,R2的电功率变大,故C错误;
BD.由电路图可知,定值电阻R0与变阻器R串联,电压表测滑片P上方电阻丝两端的电压,
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,
所以,水量变化即滑片移动时,电路的总电阻不变,
由I=可知,
由P=UI=I2R可知,R5的电功率不变,故D错误;
当水量减少时,弹簧把水箱向上推导致滑片向上移动,
由U=IR可知,电压表并联部分电阻丝两端的电压变小,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,分清电压不同时电路的连接方式是关键。
19.如图所示,电源电压一定,闭合S滑动变阻器的滑片向右移动的过程中( )
A.电路的总功率变大,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电路的总功率变小
C.滑动变阻器接入电路中的电阻变小
D.电流表示数变大,电压表示数变小
【分析】分析电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表并联在定值电阻的两端;
当滑片向右移时,分析滑动变阻器接入电路中的阻值的变化,结合欧姆定律确定电流表示数的变化情况以及定值电阻两端电压和电压表示数的变化情况,并根据P=UI分析电路的总功率变化情况。
【解答】解:由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压。
当滑片向右移时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,由欧姆定律可知,即电流表的示数变小;
定值电阻的阻值不变,电路中的电流变小,定值电阻两端的电压变小,故A错误;
电源电压一定,电路中的电流变小,电路的总功率变小。
故选:B。
【点评】本题考查了电路的动态分析,熟练应用欧姆定律的公式和电功率公式是解题的关键之一。
20.在大型赛事的短跑比赛中,赛道起点均安装有电子起跑器。电子起跑器可以记录运动员起跑时刻,以判断运动员是否提前起跑。图甲是简化的电子起跑器的传感电路图,圆圈处为电表,R0为定值电阻,压敏电阻Rx安装在踏板上,其电阻与所受压力的关系如图乙所示。下列分析正确的是( )
A.电阻R0与Rx并联
B.圆圈处的电表为电压表
C.运动员起跑时,用力踩踏板,R0两端的电压变小
D.运动员没有踩踏板时,电路消耗的总功率最小
【分析】AB、两电阻串联,根据电流表串联在电路中分析;
CD、运动员起跑时,用力踩踏板,根据已知条件确定压敏电阻Rx的电阻变化,由串联电阻的规律和欧姆定律分析电流表示数变化,根据U=IR确定R0两端的电压变化;
运动员没有踩踏板时,F=0,由图知,压敏电阻最大,由电阻的串联P=分析。
【解答】解:
AB、两电阻串联,故圆圈处的电表为电流表;
CD、运动员起跑时,压敏电阻Rx的电阻变小,由串联电阻的规律,根据欧姆定律,根据U=IR,R0两端的电压变大,C错误;
运动员没有踩踏板时,F=0,压敏电阻最大,电路的电阻最大,电路消耗的总功率最小。
故选:D。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用和电功率公式的运用,关键是从图中获取有效益信息。
21.如图所示,电源电压保持不变,关于电路的工作情况( )
A.同时闭合两个开关,通过两只灯泡的电流一定相同
B.若电压表和电流表的位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
C.若先闭合S1,再闭合S2,电压表示数不变,电流表的示数变大
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮电流表损坏
【分析】A、同时闭合两个开关,两灯并联,两灯的规格不一定相同,据此回答;
B、若电压表和电流表的位置对调,电压表串联在电路中,电流表与L1并联,根据电压表内阻很大分析;
C、若先闭合S1,为L1的简单电路,电压表测电源电压,电流表测电路的电流;
再闭合S2,两灯并联,电压表测电源电压,电压表示数不变,而电流表测干路电流,根据并联电路电流特点和规律分析电流表的示数变化;
D、若灯L1被短路,会造成电源短路。
【解答】解:
A、同时闭合两个开关,由并联电路电压的规律,两灯的规格不一定相同可知,A错误;
B、若电压表和电流表的位置对调,电流表与L1并联,因电压表内阻很大,两表都不会被烧坏;
C、若先闭合S1,为L4的简单电路,电压表测电源电压;
再闭合S2,两灯并联,电压表测电源电压;而此时电流表测干路电流1的电流不变,根据并联电路电流的规律,C正确;
D、若灯L6被短路,闭合S1、S2后,则灯L3也会短路,灯L2不亮,造成电流表损坏和电源短路。
故选:C。
【点评】本题考查并联电路的规律和特点,关键是电路结构的分析。
22.两只规格相同的灯泡按如图方式连接,将开关S1和S2闭合,则( )
A.两灯泡是串联的
B.电流表A2测灯泡L2的电流
C.电流表A1的示数是A2的两倍
D.断开S2后,灯泡L1的亮度变大
【分析】根据电流的流向,判断电路的连接方式,同时明确电流表的测量对象,并根据并联电路的电流规律判断电路的变化。
【解答】解:
A、图中将开关S1和S2闭合,电流有两条路径,所以两灯泡是并联的;
B、图中两灯泡并联2测干路的电流,电流表A2测通过灯泡L1的电流,故B错误;
C、图中两灯泡并联,又知道两灯泡规格相同5的示数是A2的两倍,故C正确;
D、图中两灯泡并联,所以断开S2后,灯泡L4的亮度不变,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了对电路连接的判断,以及对电路特点的掌握,属电学中的常见题目类型,应熟练掌握。
23.如图所示,电源电压保持不变。以下判断正确的是( )
A.同时闭合开关S1、S2、S3时,灯泡L和电阻R并联
B.只闭合开关S2、S3时,灯泡L不发光
C.只闭合开关S2时,滑片P向右移动,灯泡L变暗
D.只闭合开关S1、S3时,滑片P向右移动,电压表示数变小
【分析】(1)同时闭合开关S1、S2、S3时,电流从电源的正极出发,经S3、S2、S1回到电源的负极,会造成电源短路,据此进行判断;
(2)只闭合开关S2、S3时,电路为灯泡L的简单电路,据此进行判断;
(3)只闭合开关S2时,灯泡L与滑动变阻器串联,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据串联电路的电压特点可知灯泡两端的电压变化,根据P=UI可知灯泡实际功率的变化,进一步得出灯泡亮暗的变化;
(4)只闭合开关S1、S3时,灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表测电源两端的电压,根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化。
【解答】解:
A.同时闭合开关S1、S2、S8时,电流从电源的正极出发3、S2、S5回到电源的负极,会造成电源短路;
B.只闭合开关S2、S3时,电路为灯泡L的简单电路,故B错误;
C.只闭合开关S6时,灯泡L与滑动变阻器串联,接入电路中的电阻变大,
由I=可知,由串联电路的分压特点可知,
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以由P=UI可知,灯泡变暗;
D.只闭合开关S1、S3时,灯泡L与滑动变阻器R并联,
由电源的电压不变可知,滑片移动时,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
24.如图所示,电源电压保持不变,下列说法不正确的是( )
A.同时闭合开关S1和S2,则电路会出现短路
B.同时闭合开关S1和S3,则R2被短接,只有R1接入电路
C.同时闭合开关S2和S3,则R1与R2并联,再将滑片P向左移,电路的总电阻变小
D.只闭合开关S1,则R1与R2串联,再将滑片P向左移,电路的总功率变大
【分析】(1)同时闭合开关S1和S3,根据电源短路的含义分析;
(2)同时闭合开关S1和S2,分析电路的连接情况;
(3)分析电路的连接,根据并联电阻的规律分析;
(4)分析电路的连接、根据变阻器连入电路中的电阻变小,由电阻的串联,根据P=确定电路的总功率变化。
【解答】解:A、由图知1和S2,导线将电源两极连接起来,则电路会出现短路;
B、同时闭合开关S6和S3,则R1被短接,只有R7接入电路,故B错误;
C、同时闭合开关S2和S3,则R6与R2并联;再将滑片P向左移,根据电阻的并联规律可知,故C正确;
D、只闭合开关S1,则R3与R2串联,再将滑片P向左移,根据电阻的串联规律可知,根据P=,电路的总功率变大。
故选:B。
【点评】本题考查串联、并联电路的规律及电功率公式的运用,关键是电路的分析。
25.如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时,a表无示数,b表有示数( )
A.a表是电压表
B.先闭合S1、S2,再闭合S3,a表示数无变化
C.S1、S2、S3都闭合,移动滑片P,a、b两表示数无变化
D.S1、S2、S3都闭合,b表示数除以a表示数等于电阻R1的阻值
【分析】(1)只闭合S1时,电表a、b、R1、R2串联后再与R3并联,根据a表无示数、b表有示数、c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化判断三电表的类型;
(2)先闭合S1、S2时,c电流表将R1和R2短路,电路为滑动变阻器R3的简单电路,a电流表与b电压表串联;再闭合S3,R1、R2、R3并联,a电流表测R1和R2的电流,据此进行解答;
(3)S1、S2、S3都闭合时,R1、R2、R3并联,a电流表测R1和R2的电流,电压表b测电源两端的电压,根据电源的电压可知滑片移动时电压表b示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响得出滑片移动时通过R1与R2的电流变化,根据欧姆定律得出b表示数除以a表示数等于的阻值。
【解答】解:
A、只闭合S1时,电表a、b、R1、R5串联后再与R3并联,
由a表无示数、b表有示数可知,b表为电压表,
由c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化可知,c表为电流表;
B、先闭合S1、S7时,c电流表将R1和R2短路,电路为滑动变阻器R4的简单电路,a电流表与b电压表串联,
再闭合S3,R1、R2、R3并联,a电流表测R1和R4的电流,a电流表有示数;
CD、S1、S2、S8都闭合时,R1、R2、R5并联,a电流表测R1和R2的电流,电压表b测电源两端的电压,
由电源的电压不变可知,滑片移动时,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时4与R2的电流不变,即电流表a的示数不变;
由I=的变形式R=,b表示数除以a表示数等于R1与R3的总电阻,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和欧姆定律的综合应用,正确的判断出电表的类型和电路的连接方式是关键。
26.如图是小亮设计的“挂钩式电子秤”的电路原理图。电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,滑片P与挂钩固定在一起。不挂物体时,滑片P在R2最上端。挂上物体时,滑片P随挂钩向下移动。在电子秤量程范围内,则( )
A.不挂物体时,电压表示数为电源电压
B.所挂物体越重,电流表示数越大
C.所挂物体越轻,电路消耗的总功率越大
D.所挂物体重量发生变化,电压表示数与电流表示数的比值不变
【分析】由图知,定值电阻R1、滑动变阻器R2串联,电压表测变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
A、不挂物体时,变阻器连入电路的电阻为0,据此分析;
B、所挂物体越重,变阻器连入电路的电阻越大,总电阻越大,由欧姆定律分析电路中电流的变化;
C、所挂物体越轻,变阻器连入电路的电阻越小,总电阻越小,由欧姆定律分析电路中电流的变化,根据P=UI分析电路消耗的总功率;
D、所挂物体重量发生变化时,变阻器连入电路的电阻变化,由欧姆定律分析电压表示数与电流表示数的比值的变化。
【解答】解:
由图知,定值电阻R1、滑动变阻器R2串联,电压表测变阻器R6两端的电压,电流表测电路中的电流;
A、不挂物体时2最上端,变阻器连入电路的电阻为0,故A错误;
B、所挂物体越重,变阻器连入电路的电阻越大,由欧姆定律可知电路中的电流越小,故B错误;
C、同理可知,变阻器连入电路的电阻越小,由欧姆定律可知电路中的电流越大,电路消耗的总功率越大;
D、所挂物体重量发生变化时;由欧姆定律可知,所以该比值会发生变化。
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用,关键是电路的分析。
27.如图所示是小明制作的一个利用电路测量托盘中物体重力的小仪器,其中R1是定值电阻,R2是粗细均匀的电阻丝,当托盘上不放任何重物时,滑片P恰好处于a端( )
A.托盘内物体的重力变大时,电流表示数变小
B.托盘内物体的重力变大时,电压表示数变小
C.托盘内物体的重力变大时,电压表示数变大
D.托盘内物体的重力越大,电路消耗功率越大
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压,根据拉力的变化可知滑片移动的方向,进一步判断接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电流表和电压表示数的变化,根据P=UI判断出电路消耗的功率的变化。
【解答】解:
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压;
重力增大,滑片向下移;由于电压表的内阻很大,所以变阻器R3始终以最大阻值接入电路,则滑片移动时,电路中电流保持不变;根据U=IR可知,电压表示数变大,故ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查了电路的动态分析和串联电路的特点、欧姆定律的应用,属于电学常考题型。
28.如图甲为天然气泄漏检测电路原理图。电源电压恒定,R0为定值电阻,在一定范围内,气敏传感器两端电压UQ随天然气浓度C变化的关系如图乙,则下列描述R0的功率P0、电路的总功率P随天然气浓度C变化的关系图线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】由甲电路图可知,定值电阻R0和气敏传感器串联,电压表测气敏传感器两端的电压,根据图乙可知气敏传感器两端的电压与天然气浓度C的关系,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出R两端的电压U与浓度C的关系,根据P=UI表示出电路消耗的总功率P与浓度C的关系,然后结合选项得出答案。
【解答】解:由题图可知,R0与气敏传感器串联,电压表测气敏传感器两端的电压,气敏传感器两端的电压UQ与天然气浓度C成正比;
AB、串联电路中电流处处相等0==,所以电路的总功率P=UI=U×=﹣、R0不变,则P与UQ成一次函数关系,而UQ与天然气浓度C成正比,所以P与C也成一次函数关系,故A正确;
CD、R0两端的电压U2=U﹣UQ,因UQ随天然气浓度C的增大而均匀增大,则U0随天然气浓度C的增大而均匀减小,R0的功率P5=,则P0随U0减小而减小,但不是均匀减小的(P3与U0是二次函数关系),所以天然气浓度C增大时,P0不是均匀减小的,故CD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的灵活应用,图象题是中考的难题之一。
二、填空题
29.如图所示,当开关S、S1闭合时,滑动变阻器的滑片P向左移动,电压表V的示数 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”);当开关S闭合、S1断开时,滑动变阻器的滑片P向左移动,灯泡L的亮度 不变 (选填“变暗”、“变亮”或“不变”)。
【分析】(1)当开关S、S1闭合时,滑动变阻器与灯泡L串联,电压表测电源两端的电压,据此分析电压表示数的变化;
(2)当开关S闭合、S1断开时,滑动变阻器和灯泡L串联,电压表测滑片右侧电阻丝和灯泡L两端电压之和,根据电压表的内阻特点可知滑片移动时变阻器接入电路中的电阻不变,从而得出电路中的总电阻不变,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡亮度的变化。
【解答】解:(1)当开关S、S1闭合时,滑动变阻器与灯泡L串联,滑片移动过程中;
(2)当开关S闭合、S1断开时,滑动变阻器和灯泡L串联;
因电压表的内阻很大,在电路中相当于断路,滑片移动时变阻器接入电路中的电阻不变,由I=,电路中的电流不变,灯泡亮度不变。
故答案为:不变;不变。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式和电表所测电路元件是关键。
30.如图所示,小灯泡L标有“6V 3W”字样。忽略温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S,小灯泡L恰好正常发光;当滑片P位于最右端时,则此时通电1min滑动变阻器R上产生的热量为 43.2 J。
【分析】由图可知,当滑片P位于最左端时,电路中只有灯泡L工作,根据灯泡的规格可知电源电压;当滑片P位于最右端时,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表串联滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;根据欧姆定律求出电路中的电阻,利用P=求出灯泡的阻值,根据串联电路的电阻特点求出滑动变阻器的阻值,根据焦耳定律Q=I2Rt求出通电1min滑动变阻器R上产生的热量。
【解答】解:由图可知,当滑片P位于最左端时,
根据灯泡的规格可知,电源电压:U=UL=6V,
当滑片P位于最右端时,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测量电路中的电流,
由I=可知总===30Ω,
由P=可知L===12Ω,
根据串联电路的电阻特点可知,滑动变阻器的阻值:R=R总﹣RL=30Ω﹣12Ω=18Ω,
通电1min滑动变阻器R上产生的热量:Q=I2Rt=(4.2A)2×18Ω×7×60s=43.2J。
故答案为:43.2。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律以及焦耳定律的应用,是一道电学常考题,难度不大。
31.为了测定风速大小,小明设计了如图所示的装置。装置中探头、金属杆和滑动变阻器滑片P相连,可上下移动。该装置利用了流体流速越大的位置 压强越小 的原理。如果现在要求当风吹过探头时,风速越大,电压表的示数越大 将电压表并联在定值电阻两端(或将探头上下调换位置安装) 。
【分析】根据流体压强与流速的关系(流速越快的地方压强越小)判断产生压力的方向,然后判断滑片移动的方向确定接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化,根据串联电路的电压特点和滑动变阻器两端的电压变化,进而提出改进措施。
【解答】解:探头上方空气流速大,下方空气流速小,所以探头会受到向上的压力作用,探头受到向上的力越大,滑动变阻器接入电路的电阻越小。如果想实现风速越大,根据串联分压的原理。或者将探头上下调换位置安装,风速越大探头受到向下的压力越大,滑动变阻器接入电路的阻值越大。
故答案为:压强越小;将电压表并联在定值电阻两端(或将探头上下调换位置安装)。
【点评】本题是力学和电学的综合题,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,会利用流体压强和流速的关系是解题的关键。
三、实验探究题
32.初三实验小组的同学决定设计一个简易的身高测量仪,可用器材有电压恒定的电源、电压表、电阻丝、定值电阻、开关、导线(若干)等。他们的设想是:用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器,显示仪示数越大,且刻度均匀。
(1)同学们设计了如图所示电路,老师指出他们的设计有不够合理的地方。你认为下列分析正确的是 C 。
A.移动滑片P时,电路的总电阻没有变化
B.当所测身高越大时,电压表的示数越小
C.电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比
D.电压表的示数不能由零变化到最大刻度值
(2)在老师的引导下,同学们设计出了正确的电路,是如图四个电路中的 丁 电路。
(3)确定正确的电路设计方案后,小组成员开始对器材的参数进行选择。他们采用了电压为12V的电源,一根长为80cm的均匀电阻丝(0.5Ω/cm),且测量精确度最高,选择的定值电阻R1阻值应该为 120 Ω。
(4)利用选定的器材,小组同学连接好了测量电路,对身高为160cm的小曾进行测量时;对小杨进行测量时,电压表的示数为1.2V 152 cm。
【分析】(1)由图可知,变阻器R2与电阻R1串联,电压表测变阻器R2两端的电压,人身高越高R2电阻越大,电压表示数越大,据此分析;
(2)明确电压表的测量对象,根据电路的变化对电压表示数的影响,结合实验要求“所测身高越大,显示仪示数越大,且刻度均匀”可逐一做出判断;
(3)在确定了正确的设计电路之后,根据电阻丝的规格可求出其最大阻值,根据电压表的量程可求出电路中的电流。已知电路电流不变,又知道电源电压,可求出总电阻,则定值电阻就等于总电阻与电阻丝最大阻值之差;
(4)丁图中,电路中的电流不变,根据电压表的示数可分别求出对应的电阻值,得出两次的电阻之差,再根据电阻丝的规格得出电阻丝长度的变化量,最终确定小杨同学的身高。
【解答】解:
(1)由图知,变阻器R2与电阻R1串联,电压表测变阻器R8两端的电压,
A、移动滑片P时,R2接入电路的阻值改变,电路的总电阻等于两个电阻之和,故A错误;
B、当所测身高越大时,R2接入电路的阻值越大,根据串联分压规律可知,故B错误;
C、图中身高的变化量决定了变阻器R4的电阻变化量,该电路中的电流I==8=•R4,由此可见,电压表的示数与R2接入的阻值不成正比,则电压表示数的变化量与R2的阻值变化量不成正比,所以电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比;
D、当滑片在最下端时,电压表的示数为零,变阻器接入的阻值最大,因此,故D错误。
故选:C。
(2)由甲电路图可知,变阻器R7与电阻R1串联,电压表测电阻R2两端的电压,人身高越高,R2电阻越大,电压表示数越大,所以刻度并不均匀;
由乙电路图可知,变阻器R2与电阻R1串联,电压表测电阻R2两端的电压,人身高越高,R2电阻越大,电压表示数越小;
由丙电路图可知,变阻器R2与电阻R5串联,人身高变化不会改变R2接入电路电阻的大小,电压表测R2上半部分那段电阻两端的电压,身高越高,不合题意;
由丁电路图可知,变阻器R8与电阻R1串联,人身高变化不改变R2接入电路电阻的大小,整个电路电流I不变2下半部分那段电阻两端的电压,其示数为:U2=IR2下,所以电压表示数与电阻R5的阻值成正比,因此刻度是均匀的,电压表示数越大。
故选:丁。
(3)由上述分析可知,正确的电路为丁图。
电阻丝的最大阻值为:R2=80cm×0.3Ω/cm=40Ω,
当电压表示数最大为3V时,测的是全部电阻丝两端的电压==0.075A,
由于丁图中电流大小始终不变,所以电路中的总电阻始终为:R总===160Ω,
则定值电阻R1阻值应为:R1=R总﹣R6=160Ω﹣40Ω=120Ω。
(4)由上述分析可知,丁图中电路中的电流始终不变,
则小曾进行测量时电压表所测电阻丝的阻值:R小曾===20Ω,
同理,小杨进行测量时电压表所测电阻丝的阻值:R小杨===16Ω,
两次电阻的差值为:ΔR=20Ω﹣16Ω=4Ω,
又因为电阻丝的规格为:0.5Ω/cm,
所以电阻丝相差的长度,也就是两个同学身高的差值为:ΔL=,
小杨进行测量时电压表的示数较小,说明小杨的身高要小一些,
则小杨的身高为:160cm﹣8cm=152cm。
故答案为:(1)C;(2)丁;(4)152。
【点评】本题通过对简易身高测量仪的电路设计,考查了电路的基本连接与动态分析,串联电路基本特点与欧姆定律的灵活运用等,综合性强,具有较强的实践性,有一定难度,同时还属于易错题。
33.如图甲是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时,油面下降,带动滑杆使滑动变阻器的滑片向上移动,从而改变了电路中电流表的示数。因此,把电流表刻度盘改为相应的油量体积数,就可以直接读出油箱中的油量 杠杆平衡 条件。油量增加时,电流表的读数 变大 。
小军在以上设计的启发下,设计了一种测量体重的装置(如图乙所示),当没有测体重时,绝缘体使电路 切断 (填“切断”或“接通”),电路中R1的作用是 保护电路 ;在称量过程中,弹簧(在弹性限度内)的弹性势能随称量物体的重力增大而 增大 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【分析】(1)浮子上下移动带动滑杆的滑片的移动应用了杠杆平衡条件;
油量增加时,浮子向上移动,杠杆顺时针转动,变阻器连入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据I=判断出电流表示数的变化;
(2)绝缘体不容易导电,电路没有接通为断路;
当R2接入电路的电阻过小时,电路的电流过大,串联一个电阻起到保护电路的作用;
当体重逐渐增加时,在杠杆的作用下滑片上移,弹簧的弹性势能决定于弹簧的形变程度。
【解答】解:(1)浮子上下移动带动滑杆的滑片的移动应用了杠杆平衡条件;
油量增加时,浮子向上移动,变阻器连入电路的电阻变小,根据I=,电流表的示数变大;
(2)当没有测体重时,滑片P在图中绝缘体处;
电路中R1串联在电路中起保护电路的作用;
在称量过程中,当体重逐渐增加时,弹簧伸长长度变大,故弹簧(在弹性限度内)的弹性势能随称量物体的重力增大而增大。
故答案为:杠杆平衡;变大;保护电路。
【点评】本题考查杠杆平衡条件、串联电路的规律和欧姆定律的运用及影响弹簧的弹性势能大小的因素和绝缘体的知识。
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