2025年广东省广州市中考物理二轮专题复习:电学专题6-电路中的极值、范围问题
2025-02-10
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内容正文:
2025年广东省广州市中考物理二轮专题复习:电学专题6-电路中的极值、范围问题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本大题共7小题,共14分。
1.如图所示电路,电源两端电压为且保持不变,电阻,滑动变阻器上标有“”的字样,电流表的量程为,两个电压表的量程均为,在保证电路安全的条件下,下列说法中正确的是( )
A. 电流表的示数范围为
B. 电压表示数范围为
C. 电压表示数范围为
D. 滑动变阻器的阻值取值范围为
2.现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个,其中灯泡的图象如图所示。将这些元件用导线连成电路后,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中,电压表的示数从开始减小,电流表的示数从开始增大。下列结论正确的是( )
A. 电源的电压为 B. 小灯泡的最大功率为
C. 整个电路的最小功率是 D. 滑动变阻器的最大阻值为
3.如图甲所示电路,电源电压恒为,滑动变阻器的规格为“”,电流表量程选择“”,电压表量程选择“”,小灯泡上标有“”字样,其图象如图乙所示,闭合开关,为保证电路安全,在移动滑片的过程中,下列选项正确的是( )
A. 电路的最大功率是 B. 小灯泡的最小功率是
C. 电流表的最小示数是 D. 电流表的最大示数是
4.如图所示电路中,电源电压恒定不变,电流表的量程是,电压表的量程是,小灯泡上标有“,”灯丝电阻不变,滑动变阻器标有“,”。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,在不损坏电路元件的前提下,电流表、电压表示数的范围分别是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
5.如图甲所示的电路,电源电压保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关,移动滑片从一端至另一端,滑动变阻器消耗的电功率与电流关系如图乙所示。则( )
A. 滑动变阻器的最大阻值是 B. 图乙中点为滑片在滑动变阻器最右端
C. 电源电压为 D. 电路消耗的最大电功率为
6.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡的铭牌“”,其中额定功率模糊不清,灯丝电阻不变。为滑动变阻器,的阻值范围为、电流表的量程,电压表的量程。闭合开关,移动滑片的过程中,电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 电源电压为
B. 灯泡铭牌上标的额定功率为
C. 为了不烧坏电表,的取值范围为
D. 灯泡的电阻值为
7.如图甲所示,电源电压保持不变。电流表的量程为,电压表、的量程均为,滑动变阻器的规格为“,”,小灯泡的额定电压为。滑动变阻器的滑片在某点时,小灯泡正常发光,此时电压表的示数为。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片,其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为 B. 电压表的示数变化范围为
C. 滑动变阻器的取值范围是 D. 小灯泡的功率范围为
二、多选题:本大题共4小题,共12分。
8.如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片由端滑到端,电流表示数与电压表示数的变化关系如图乙。下列判断正确的是( )
A. 电源电压是 B. 定值电阻 的阻值是
C. 滑动变阻器的最大阻值为 D. 定值电阻能达到的最大功率为
9.如图所示,电路中电源电压保持不变,小灯泡标有“ ”字样,不考虑灯泡电阻随温度的变化,滑动变阻器的最大阻值为,电流表量程为,电压表量程为。当开关闭合后,滑动变阻器接入电路的电阻为时小灯泡正常发光。为了保证电路安全,小灯泡电压不超过额定电压,两电表的示数均不超过所选量程。下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为 B. 变阻器接入电路的阻值范围是
C. 小灯泡的最小功率为 D. 电路的最大功率
10.如图所示的电路,电源电压恒定不变,电阻的阻值为,电压表的量程选择,电流表的量程选择。当开关闭合,断开,滑动变阻器的滑片滑至正中间时,电压表的示数为,电流表的示数为。当同时闭合开关和,的滑片移至最左端时,电流表的示数为。下列有关说法中正确的是( )
A. 电源电压为
B. 电阻的阻值为
C. 在保证电路安全的情况下,当开关闭合,断开,的滑片由正中间向右移动时,整个电路的最小电功率为
D. 当闭合开关和,的滑片移至最左端时,整个电路产生的热量为
11.某同学连接了如图所示电路,电源电压恒为,电压表量程为“”,电流表量程为“”,滑动变阻器规格为“”,小灯泡标有“”字样。不考虑灯丝电阻的变化,在确保电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 电路允许通过的最大电流是
B. 电压表示数的变化范围是
C. 小灯泡消耗电功率的最小值是
D. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是
三、填空题:本大题共5小题,共10分。
12.如图所示,电源电压恒为,灯泡标有“”的字样,为定值电阻,为标有“”字样的变阻器,电流表的量程为,电压表的量程为。灯泡正常工作时的电流为______。当、、均闭合时,电流表的示数为,则的阻值为______,当闭合,断开、时,在保证电路安全的情况下,连入电路的阻值为______时电路总功率最小,最小值为______。
13.如图,,,电源电压不变,电流表均为大量程,电压表为小量程,是滑动变阻器,规格是“”。只有闭合时,电流表的示数为,电压表示数为,则电源电压是______,变阻器接入电路的电阻是______;当闭合、、时,滑片置于阻值最大值处,电流表、的示数之比是______,为保证电路安全,变阻器接入电路的阻值范围是______。
14.如图甲所示电路中,为定值电阻,为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图象。则电源电压为______,阻值为______,整个电路的消耗的最大功率为______。
15.如图甲,电源电压恒定,灯泡上标有“”字样,灯泡的电流与两端电压的关系如图乙。滑动变阻器的规格是“”,定值电阻的规格是“”。仅闭合开关,灯泡正常发光,则电源电压为______,正常发光时灯泡的电阻为______;仅闭合开关,调节滑片使灯泡消耗的功率为,则滑动变阻器内消耗的电能为______;当开关、、均闭合时,电路允许消耗的最大功率为______。
16.如图甲所示的电路中电源电压不变,滑动变阻器标有“”,,灯标有“”,灯的图像如图乙。在保证电路安全的情况下,闭合开关,调节滑动变阻器滑片的位置,电压表的最小示数为。则电源电压为______,电路的最大功率为______,滑动变阻器阻值的调节范围为______。
四、实验探究题:本大题共1小题,共6分。
17.在测量小灯泡额定功率的实验中,小兵连接的电路如图所示。图中图线是与示数间的关系图线,图线是一只定值电阻的图线。电源电压恒为,小灯泡的额定电压为。则:
的额定功率为______。
图线对应的过程中,的调节范围为______。
若将替换成,则工作时的阻值为______。
若将替换成与相同的小灯泡,则根据图线可求得电路消耗的总功率约为______。
五、计算题:本大题共3小题,共24分。
18.分某科技小组设计的握力计的原理如图甲所示,为力敏电阻,其阻值随其所受正压力的关系如图乙所示,是阻值为的定值电阻,电源两端的电压恒为。闭合开关,求:
当力敏电阻不受力时,电路的电流是多少?电路消耗的总功率是多少?
若甲图中电压表的量程为,则该握力计允许测量的最大正压力是多少?
19.在如图所示的电路中,电源电压为,滑动变阻器的阻值范围在至之间,闭合开关,调节滑动变阻器,当滑片置于滑动变阻器的中点时,电流表的示数为。求:
定值电阻的阻值;
当滑动变阻器的滑片置于阻值最大处时,电路的总功率是多少?结果保留位小数
电流表接入电路中的量程是,在不改变电流表量程的情况下,为了保证电流表的安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值是多少?
20.如图甲所示电路,电源电压恒为,滑动变阻器的规格为“”,电流表量程选择“”,电压表量程选择“”。小灯泡上标有“”字样,小灯泡的图象如图乙所示。求:
小灯泡正常发光时的电阻值;
闭合开关,移动滑片,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器接入电路的最小电阻值;
闭合开关,移动滑片,在保证电路安全的情况下,小灯泡的最小电功率。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
当电压表的示数时,电路中的电流最大,变阻器接入电路中的电阻最小,
则,
因串联电路中各处的电流相等,没有超过电流表的量程,所以,电路中的最大电流;
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知:
两端的最小电压,
变阻器接入电路中的最小阻值:
;
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,
即,
此时电压表的示数:
,不超过电压表所选量程;
所以,电流表的示数范围为,故A正确;
此时,电阻两端的最小电压:
,
所以,电压表示数范围为,故B错误;
电压表示数范围为,故C错误;
滑动变阻器的阻值取值范围为,故D错误。
故选:。
由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
当电压表的示数最大时,电路中的电流最大,变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的最大电流,根据串联电路的电压特点求出两端的最小电压,利用欧姆定律求出变阻器接入电路中的最小阻值;
根据电阻的串联和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流,再根据欧姆定律求出两端的电压,进一步确定电压表示数范围、电流表的示数范围、滑动变阻器的阻值取值范围,根据串联电路的电压特点求出两端的最小电压,进一步即可判断得出答案。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是电路中各量的最大和最小值的确定,有一定的难度。
2.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是根据题意得出电压表所测量的电路元件和从图象中得出需要的信息。
由题意可知,将滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中,电压表的示数减小,电流表的示数增大,则电压表并联在滑动变阻器两端,否则两电表示数应同时增大或同时减小。
当电压表的示数为时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路的总功率最小,根据图象读出电路中的电流为时灯泡两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,根据求出整个电路的最小功率;
当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,灯泡两端的电压和电源的电压相等,根据图象读出通过的电流,根据求出灯泡的最大功率。
解:
根据题意可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,如下图所示:
当电压表的示数为时,电路中的电流为,由图象得出此时灯泡两端的电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
,故A不正确;
由可得,滑动变阻器的最大阻值:
,故D不正确;
整个电路的最小功率:
,故C正确;
当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,灯泡两端的电压和电源的电压相等,
由图象可知通过灯泡的电流,则小灯泡的最大功率:
,故B不正确。
故选:。
3.【答案】
【解析】解:由图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;题意可知,为保证电路安全,电路中允许通过的最大电流是,即电流表的最大示数是,电路的最大功率是:
,故AD错误;
由串联电路的分压特点可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大时,灯泡两端的电压最小,而且此时流过小灯泡的电流也最小,即电流表的示数最小;即当电压表的示数为时,小灯泡的电功率最小,此时小灯泡两端的电压为:
,
由图乙可知,此时流过小灯泡的最小电流是,小灯泡的最小功率是
,故B正确;C错误。
故选:。
为保证电路安全,电路中允许通过的最大电流是,根据可求最大功率;
由串联电路的分压特点可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大,灯泡两端的电压最小,而且此时流过小灯泡的电流也最小,即电流表的示数最小;即当电压表的示数为时,小灯泡的电功率最小,根据可求最小功率。
本题考查电功率的计算,关键是电路中最大电流、最小电流的确定。
4.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据灯泡的额定电流确定电路中的最大电流和电压表的最大示数。
由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;
根据求出灯泡的额定电流,比较灯泡的额定电流和电流表的量程以及变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流,然后得出电压表的最大示数;
根据欧姆定律求出灯泡的电阻,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小、电压表的示数最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流,然后求出电压表的示数,进一步得出电表的取值范围。
【解答】
解:由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;
由可得,灯泡的额定电流:;
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的额定电流为,电流表的量程为,变阻器允许通过的最大电流为,所以,电路中的最大电流,则灯泡两端电压表的示数最大,电流表的最大示数为;
由可得,灯泡的电阻:,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的最小电流:,则电流表的取值范围为,电压表的最小示数:,则电压表的取值范围为,故D正确,ABC错误。
故选:。
5.【答案】
【解析】解:由图甲可知,与串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压;
A、由图甲可知该电路为和的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压;
当滑动变阻器接入的阻值最大时,电路总电阻最大,由欧姆定律可知电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的电流最小为,此时滑动变阻器的功率为,
由可知滑动变阻器的最大阻值为:,故A错误;
B、由图乙可知点时电路中的电流最大,由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻最小,由串联电路的电阻特点可知,滑动变阻器接入电路的电阻应最小,由图甲可知,滑片应在滑动变阻器最左端,故B错误;
C、当电路中的电流为时,由欧姆定律可知滑动变阻器两端的电压为:,
由串联电路的电压特点可知电源电压为:,
由图乙可知,当电路中的电流为时,滑动变阻器的功率为,
由可知此时滑动变阻器两端的电压为:,
由串联电路的电压特点可知电源电压为:,
联立解得:,,故C错误;
D、当滑动变阻器接入电路的阻值为时,电路中只有,由可知此时电路总功率最大,
则电路最大总功率为:,故D正确。
故选:。
由图甲可知,与串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压;
由欧姆定律可知电路中的总电阻越大,电路中的电流越小,由图乙读出电路中的最小电流和对应的滑动变阻器的功率,根据求出滑动变阻器的最大阻值;
由图乙可知点时电路中的电流最大,根据欧姆定律可知此时电路中的总电阻的大小关系,根据串联电路的电阻特点分析滑片的位置;
当电路中的电流为时,根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压,串联电路中电源电压等于各个用电器两端的电压之和,据此结合欧姆定律列出此时电源电压表达式;同理,当电路中电流为时,根据可求出滑动变阻器两端的电压,根据串联电路电压规律可列出电源电压表达式;将两组表达式联立即可解出电源电压和的阻值;
由欧姆定律可知,电路中的总电阻最小时,电路中的电流最大,根据可求出电路最大总功率。
本题考查了欧姆定律和电功率计算公式的应用,解题关键是从图中读取相关信息,通过解方程组的方法得出电源电压和。
6.【答案】
【解析】解:、如图所示,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测串联电路的电流;如图乙,当电流为时,电压表示数为,当电流为时,电压表示数为,则电源电压为:
,
,
根据电源电压相等可解得电源电压为:,
灯丝电阻为:,故D正确、A错误;
灯泡额定功率为:,故B错误;
C、当有最大值时,电压表示数为,此时灯泡两端电压为:,
此时电路中的电流为:
,
有最大值为:
,
取最小值时,电流表示数为,此时灯泡两端电压为:,
滑动变阻器两端电压为:
,
有最小值为:
,的取值范围为,故C错误。
故选:。
灯丝电阻不变,根据电源电压相等列等式可以求得电源电压和灯泡的阻值,从而可得灯泡额定功率;
根据题意,当取最大值时,电压表示数为,此时可得灯泡两端电压,电路中的电流,求得最大值,当有最小值时,电流表示数为,可得此时灯泡两端电压,求得滑动变阻器两端电压,求得最小值。
本题考查欧姆定律,电功率的计算,根据电源电压相等列等式是解题的关键,有一定的难度。
7.【答案】
【解析】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.由题意可知,滑动变阻器的滑片在某点时,小灯泡正常发光,此时电压表的示数,灯泡两端的电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压,故A错误;
B.由串联电路的分压原理可知,当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时,其分得的电压变大,即电压表的示数变大,
此时电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,由串联电路的电压特点可知,灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小,
由图乙可知,当电压表的示数增大时,电流表的示数减小,则图像为滑动变阻器的图像;
由图乙知当变阻器两端电压最大即时,灯泡两端电压最小即,
为保证灯泡长期工作,灯泡两端电压最大为其额定电压,
所以电压表的示数变化范围为,故B错误;
C.由图乙知变阻器电阻最大时,其两端电压时,电路中的电流,
则滑动变阻器接入电路中的最大阻值:;
当变阻器接入电路的阻值最小时,其两端电压,电路中的电流,
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:;
所以滑动变阻器的取值范围是,故C错误;
D.当电路中的电流,灯泡两端的电压,
灯泡的最小功率,
当电路中的电流,灯泡两端的电压,
灯泡的最大功率,
所以小灯泡的功率范围为,故D正确。
故选:。
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
滑动变阻器的滑片在某点时,小灯泡正常发光,此时电压表的示数已知,灯泡两端的电压,利用串联电路中的电压规律得到电源电压;
由串联电路的分压原理可知,当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时,其分得的电压变大,即电压表的示数变大,此时电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,由串联电路中电压的规律知,灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小,由图乙可知,当电压表的示数增大时,电流表的示数减小,则图像为滑动变阻器的图像;变阻器两端最大电压已知,利用串联电路电压的规律得到灯泡两端的最小电压,为保证灯泡长期工作,灯泡两端电压最大为其额定电压,故可得到电压表的示数变化范围;
由图乙中变阻器两端最大和最小电压及对应的电流,利用欧姆定律得到滑动变阻器的取值范围;
当电路中的电流分别为最大和最小时,利用串联电路电压规律得到灯泡两端电压的取值范围,利用得到小灯泡的功率范围。
本题考查了欧姆定律公式、电功率公式和串联电路的规律,有一定难度。
8.【答案】
【解析】解:
由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑片在端时,电路为的简单电路,此时电路中的电流最大,电压表示数最大,
由图象可知,电源的电压,此时电路中的电流,
由可得,定值电阻的阻值:
,故A错误、B正确;
由于此时电阻两端的电压最大、通过的电流最大,
则定值电阻能达到的最大功率:
,故D错误;
当滑片位于端时,电阻与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,
由图象可知,此时两端的电压,电路中的最小电流,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,此时滑动变阻器两端的电压:
,
则滑动变阻器的最大阻值:
,故C正确;
故选:。
由电路图可知,当滑片在端时,电路为电阻的简单电路,此时电路中的电流最大,电压表的示数就是电源电压,由图乙读出对应的电流和电压,根据欧姆定律求出定值电阻的阻值;此时电阻两端的电压最大、通过的电流最大,根据求出定值电阻能达到的最大功率;
当滑片位于端时,电阻与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,根据图象读出电表示数,根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
本题结合图象考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是明白滑片移动过程中电路的变化情况以及从图象中获取相关信息。
9.【答案】
【解析】解:由图知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
A、由可得灯泡的电阻:
,
由可得,灯泡正常发光时通过的电流:
,
由题知,当开关闭合后,滑动变阻器接入电路的电阻为时,小灯泡正常发光,
由欧姆定律和电阻的串联可得电源电压:
;故A正确;
B、因串联电路中电流处处相等,且电流表量程为,灯泡的额定电流为,
所以为了保证电路中各元件安全工作,电路中的最大电流,
电路中的总电阻:,
滑动变阻器连入电路中的最小阻值:,
由于电压表量程为,当电压表的示数最大为时,滑动变阻器接入电路的电阻最大;
此时灯泡两端的电压为:,
此时电路的电流为:,
滑动变阻器接入电路的最大阻值:
,
所以为保护电路,变阻器接入电路的阻值范围是;故B正确;
C、小灯泡的最小功率:
;故C错误;
D、电路的最大功率:
,故D正确。
综上可知,只ABD正确。
故选:。
A、知道灯的铭牌额定电压、额定功率,利用求灯泡的电阻;利用求正常发光时通过的电流。当开关闭合后,滑动变阻器接入电路的电阻为时,小灯泡正常发光,利用求电源电压;
B、由于电流表量程为,为了保证电路中各元件安全工作,电路中的最大电流等于灯正常工作时通过的电流,利用欧姆定律求电路中的最小电阻,滑动变阻器连入电路中的最小阻值等于总电阻减去灯的电阻;
由于电压表量程为,当电压表的示数最大为时,滑动变阻器接入电路的电阻最大;此时灯泡两端的电压等于电源电压减去,利用欧姆定律求此时电路的电流,进而求出滑动变阻器接入电路的最大阻值,最后得出为保护电路,变阻器接入电路的阻值范围;
C、前面求出了电路中的最小电流,利用求小灯泡的最小功率;
D、前面求出了电路中的最大电流,利用求电路的最大功率。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用以及电功率的计算,关键是确定为了保证电路安全明确电路中的最大电流。
10.【答案】
【解析】解:
A、当开关闭合,断开,滑动变阻器的滑片滑至正中间时,滑动变阻器和电阻串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,
由欧姆定律可知,两端的电压,
电源电压:,故A正确;
B、当同时闭合开关和,的滑片移至最左端时,两个电阻并联,电流表测量干路中的电流,
根据并联电路的电压特点可知,、两端的电压都等于电源电压,
则通过的电流:,
通过的电流:,
由欧姆定律可知,的阻值:,故B错误;
C、在保证电路安全的情况下,当开关闭合,断开,滑动变阻器和电阻串联,的滑片由正中间向右移动时,由串联分压和电压表的量程可知,电压表的最大示数是,
由串联电路电压的规律可知两端的电压:,
电路中的电流:,
整个电路的最小电功率为:,故C正确;
D、当闭合开关和,的滑片移至最左端时,两个电阻并联,电流表测量干路中的电流,
整个电路产生的热量为:,故D正确。
故选:。
当开关闭合,断开,滑动变阻器的滑片滑至正中间时,滑动变阻器和电阻串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,由欧姆定律可知两端的电压,根据串联电路的电压特点可知电源电压;
当同时闭合开关和,的滑片移至最左端时,两个电阻并联,电流表测量干路中的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律分别计算出通过的电流,根据并联电路的电流特点可知通过的电流,利用欧姆定律计算出的阻值;
在保证电路安全的情况下,当开关闭合,断开,滑动变阻器和电阻串联,的滑片由正中间向右移动时,由串联分压和电压表的量程可知,电压表的最大示数是,
根据串联电路的电压特点可知两端的电压,利用欧姆定律计算出电路中的电流,利用计算整个电路的最小电功率;
当闭合开关和,的滑片移至最左端时,两个电阻并联,电流表测量干路中的电流,利用计算出整个电路产生的热量。
本题考查了串并联电路的特点、欧姆定律的应用、焦耳定律的应用,解题的关键是对动态电路的分析,分清电路的连接方式。
11.【答案】
【解析】解:由图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
A、由可知,小灯泡的额定电流:,
根据小灯泡的额定电流、电流表的量程以及滑动变阻器的规格可知,电路允许通过的最大电流,故A正确;
B、小灯泡两端的最大电压为,根据串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的最小电压:,
由于电压表量程为“”,所以电压表的示数最大为,
则电压表示数的变化范围是,故B错误;
C、由于滑动变阻器两端的最大电压为,根据串联电路的电压特点可知,小灯泡两端的最小电压:,
由可知,小灯泡的电阻:,
此时电路中的最小电流:,
小灯泡消耗的最小电功率:,故C正确;
D、滑动变阻器接入电路中的最大阻值:,
滑动变阻器接入电路的最小电阻:,
所以滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为,故D错误。
故选:。
由图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的最大电流;
根据求出小灯泡的额定电流,根据电流表量程、小灯泡的额定电流以及滑动变阻器的规格可知电路允许通过的最大电流;
根据小灯泡的规格和串联电路的电压特点可知电压表两端的最小电压,根据电压表量程可知电压表的最大示数,据此可知电压表示数的变化范围;
根据电压表的量程可知滑动变阻器两端的最大电压,根据串联电路的电压特点可知小灯泡两端的最小电压,根据求出小灯泡的电阻,根据欧姆定律求出此时电路中的最小电流,根据求出小灯泡消耗的最小电功率;
当滑动变阻器两端的电压最大时,电路中的电流最小,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值;当电路中的电流最大时,小灯泡两端的电压最大,滑动变阻器两端的电压最小,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小电阻,据此求出滑动变阻器允许接入电路的阻值范围。
本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用以及动态电路的分析,题目有一定的难度。
12.【答案】
【解析】解:灯泡正常发光时的电压,功率,
由可得,灯泡正常工作时的电流:;
当、、均闭合时,灯泡与定值电阻并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,此时灯泡两端的电压为,灯泡正常发光,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过的电流:,
则的阻值:;
当闭合,断开、时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,当电压表的示数时,两端的电压:,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:,
此时滑动变阻器接入电路中的电阻:,
此时电路安全,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,
则。
故答案为:;;;。
灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,功率和额定功率相等,根据求出灯泡正常工作时的电流;
当、、均闭合时,灯泡与定值电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点结合灯泡的额定电压确定灯泡正常发光,根据并联电路的电流特点求出通过的电流,利用欧姆定律求出的阻值;
当闭合,断开、时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出电压表的示数为时两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,利用欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路中的电阻,然后判断出电路安全,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,利用求出其大小。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确得出最后一问中电路的最小电流是关键,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
13.【答案】;;:;。
【解析】解:只有闭合时,和滑动变阻器串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测通过电路的电流,
根据欧姆定律可得两端的电压:,
串联电路总电压等于各部分电压之和,则电源电压:;
此时滑动变阻器接入电路的阻值:;
当闭合、、时,滑片置于阻值最大值处,和滑动变阻器并联接入电路,电流表测通过的电流,电流表测干路电流,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,并联电路各支路两端电压相等,
根据欧姆定律可得电流表、的示数之比是;
根据滑动变阻器的规格可知滑动变阻器接入电路的最小电阻:,
此时的干路电流为,
滑动变阻器接入电路的电阻越大,通过电路的电流越小,所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为。
故答案为:;;:;。
只有闭合时,和滑动变阻器串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测通过电路的电流,根据欧姆定律计算两端的电压,根据串联电路电压规律计算电源电压;
根据欧姆定律计算此时滑动变阻器接入电路的阻值;
当闭合、、时,滑片置于阻值最大值处,和滑动变阻器并联接入电路,电流表测通过的电流,电流表测干路电流,
根据并联电路电流规律、并联电路电压特点、欧姆定律计算电流表、的示数之比;
根据滑动变阻器的规格计算滑动变阻器接入电路的最小电阻,进一步分析产生电流表是否安全,滑动变阻器接入电路的电阻越大,通过电路的电流越小,据此确定滑动变阻器接入电路的阻值范围。
本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律的灵活运用,分清电路连接是解题的关键。
14.【答案】;;。
【解析】解:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;
由图乙可知,当时,,
由可知,此时通过的电流:,
根据串联电路的电流特点可知,此时电路中的电路,
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压:
当时,,
由可知,此时通过的电流:,
根据串联电路的电流特点可知,此时电路中的电路,
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压:
联立两式解得:电源电压,电阻的阻值:;
当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,只有接入电路,此时电路中的总电阻最小,根据可知,电路中消耗的总功率最大,
整个电路的消耗的最大功率:。
故答案为:;;。
由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;
根据图乙读出两组变阻器的阻值和对应的电功率,根据串联电路的电流特点和求出电路中的电流,根据串联电路的特点和欧姆定律结合电源的电压不变得出等式即可求出的阻值,进一步求出电源的电压;
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的总电阻最小,电路中消耗的电功率最大,根据求出整个电路的消耗的最大功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用,从图象中获取有用的信息和利用好电源的电压不变是关键。
15.【答案】 ; ; ;
【解析】【分析】
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的判断电路的连接方式和电路的最小总功率是关键。
由图乙知,当灯泡两端的电压为时通过灯的电流,由欧姆定律计算灯泡正常发光时的电阻;
根据电路图可知,闭合开关,断开开关、时,灯泡与串联,由于灯泡正常发光,据此可知电路中的电流和灯泡两端的电压,根据欧姆定律求出两端电压,再根据串联电路电压规律求出电源电压;
当闭合开关,断开开关、时,灯泡与变阻器串联,根据图象得出灯泡消耗的功率为时灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,然后根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据求出滑动变阻器内消耗的电能;
由电路图可知,当开关、、均闭合时,、并联,电流表测量干路电流;根据欧姆定律求出的电流,再根据电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流确定中的最大电流,然后求出干路的最大电流,根据求出电路消耗的最大电功率。
解:
由图乙知,当灯泡两端的电压为时,通过灯的电流为,由欧姆定律可得泡正常发光时的电阻为:
;
根据电路图可知,闭合开关,断开开关、时,灯泡与串联,电流表测量电路电流;
因灯泡正常发光,所以电路中的电流:,
定值电阻两端电压:,
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压:;
当闭合开关,断开开关、时,灯泡与变阻器串联,
根据图象可知:灯泡两端的电压为,通过灯泡的电流为时,灯泡消耗的功率为,
根据因串联电路中各处的电流相等,则电路中电流:,
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:,
滑动变阻器内消耗的电能:;
由电路图可知,当开关、、均闭合时,、并联,电流表测量干路电流;
通过的电流:,
由于滑动变阻器上标有“”,所以,当通过的最大电流:时,
干路电流:,
因电流表的量程为,所以,干路电流最大为:,
则电路允许消耗的最大功率:。
故答案为:;;;。
16.【答案】
【解析】解:闭合开关,定值电阻、灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电压表测量两端的电压;
根据题意可知最小示数为,根据串联电路的分压原理可知,此时滑动变阻器连入电路的电阻最大,
根据可得,此时电流:,,由图乙可知,此时小灯泡两端的电压,
由串联电路的电压特点可得,电源电压:
;
根据串联电路的分压原理可知,在保证电路安全的情况下,当滑动变阻器连入电路的电阻越小时电压表的示数越小,此时电路中电流最大,滑动变阻器允许通过的最大电流为,由乙可知灯泡的额定电流为,则在保证电路安全的情况下,电路中的最大电流为:,此时灯泡正常工作,电压表的示数最小,
电路的最大功率:;
当电路中的最大电流为:,此时灯泡正常工作,,的电压:,
此时滑动变阻器的电压,
滑动变阻器接入电路的最小电阻为:;
根据题意可知最小示数为,根据串联电路的分压原理可知,此时滑动变阻器连入电路的电阻最大,所以,允许的取值范围是。
故答案为:;;。
闭合开关,定值电阻、灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电压表测量两端的电压;
根据题意可知最小示数为,求出电路中电流,根据欧姆定律求得的电压,根据串联电路的分压原理可知,此时滑动变阻器连入电路的电阻最大,电压最高,由图乙可知,此时小灯泡两端的电压,然后串联电路的特点求出电源电压;
根据串联电路的分压原理可知,在保证电路安全的情况下,当滑动变阻器连入电路的电阻越小时电压表的示数越小,此时电路中电流最大,所以,根据灯泡的额定电流、滑动变阻器允许通过的最大电流判断出电路中的最大电流,利用求出电路的最大功率;
根据电路中允许通过的最大电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小电阻;当电压表示数为时,接入电路的电阻最大,进而得出滑动变阻器允许的取值范围。
本题考查串联电路的规律和欧姆定律及电功率公式的运用,关键是正确识别电路,从图象中获取有效的信息。
17.【答案】
【解析】解:由图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表并联在滑动变阻器两端,电流表串联电路中的电流;由图可知,图线是滑动变阻器的电压与电流关系图线;当灯泡两端电压为时,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为,由图可知,此时电路中的电流为,根据串联电路电流特点可知,灯泡额定电流为,则灯泡额定功率为:
;
由图可知,当滑动变阻器两端电压为时,通过滑动变阻器的电流为,此时滑动变阻器的阻值为:
,
同理,当滑动变阻器两端电压为时,通过滑动变阻器的电流为,此时滑动变阻器的阻值为:
,
故图线对应的过程中,的调节范围为;
根据串联电路特点,由图中图线可知,当滑动变阻器两端电压为时,灯泡两端的电压为,通过的电流为,记为点,
当滑动变阻器两端电压为时,灯泡两端的电压为,通过的电流为,记为点,通过、两点在图中画出灯泡的图线,如下图所示:
,
若将替换成,由灯泡的图线可知,当电流为时,灯泡两端电压为,两端电压为,灯泡与两端电压之和等于电源电压,则工作时的阻值为:
;
若将替换成与相同的小灯泡,根据串联分压原理可知,此时每个灯泡两端为,由图中灯泡图线可知,此时电路中的电流约为,则电路消耗的总功率约为:
。
故答案为:;;;。
分析电路连接,根据串联电路电压规律结合图确定灯泡额定电流,利用求出灯泡额定功率;
根据图结合欧姆定律分别求出图线两个端点对应的电阻值;
根据串联电路特点分别求出图线两个端点对应的灯泡两端的电压和电流,在图中画出灯泡的图线,利用灯泡的图线求出将替换成,工作时的阻值和将替换成与相同的小灯泡,电路消耗的总功率。
本题测量小灯泡额定功率的实验,考查了电阻的计算和功率的计算,从图中获取相应的信息是关键。
18.【答案】;;;
【解析】当力敏电阻不受力时,由图乙可知,此时 ,电路的电流是
电路消耗的总功率为
当电压表示数为时,正压力最大,此时电路中的电流为
此时,力敏电阻的阻值为
由图乙可知,力敏电阻允许测量的最大正压力为。
19.【答案】解:
当滑片置于滑动变阻器的中点时,与左半侧串联,此时 定值电阻的阻值:
当滑动变阻器的滑片置于阻值最大处时,、整个串联,电路的总电阻: 电路的总功率:
电流表示数为最大值时,滑动变阻器接入电路中的阻值最小。此时 此时滑动变阻器连入电路的阻值:。
【解析】见答案
20.【答案】解:小灯泡上标有“”字样,由乙图知灯泡的额定电流为;
根据可得,小灯泡正常发光时的电阻值:
;
闭合开关,移动滑片,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器接入电路的电阻值越小,电流越大,根据电流表量程为,灯泡的额定电流为,故电流允许的最大电流为;
此时灯泡的电压;滑动变阻器接入电路的电阻最小为:
;
由串联电路的分压特点可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,根据串联电路分压规律可知,滑动变阻器两端的电压最大时,灯泡两端的电压最小,而且此时流过小灯泡的电流也最小,即电流表的示数最小;即当电压表的示数为时,小灯泡的电功率最小,此时小灯泡两端的电压为:
,
由图乙可知,此时流过小灯泡的最小电流是,小灯泡的最小功率是
。
答:小灯泡正常发光时的电阻值;
闭合开关,移动滑片,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器接入电路的最小电阻值;
闭合开关,移动滑片,在保证电路安全的情况下,小灯泡的最小电功率。
【解析】由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
根据灯泡的额定电压和图乙确定灯泡的额定电流,利用欧姆定律计算小灯泡正常发光时的电阻值;
根据灯泡的额定电流和电流表量程确定电路的最大电流,根据图像确定灯泡电压,根据串联电压规律计算滑动变阻器的电压,根据欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的最小电阻值;
由串联电路的分压特点可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,根据串联电路分压规律可知,滑动变阻器两端的电压最大,灯泡两端的电压最小,而且此时流过小灯泡的电流也最小,即电流表的示数最小;即当电压表的示数为时,小灯泡的电功率最小,根据可求最小功率。
本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算,关键是电路中最大电流、最小电流的确定。
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