专题21 电学简单计算(专项训练)-【上好课】2025年中考物理一轮复习讲练测(北京专用)
2025-02-13
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内容正文:
专题21 电学简单计算
目 录
1
命题点一 欧姆定律的应用 1
命题点二 电功率的计算 5
9
13
命题点一 欧姆定律的应用
1.(2024·北京海淀·二模)如图所示,电源两端的电压保持不变,R1、R2和R3均为定值电阻。只闭合S1时,电流表的示数为I1;只闭合S1和S2时,电流表的示数为I2;S1、S2和S3都闭合时,电流表的示数为I3。下列判断正确的是( )
A.I1=I2=I3
B.I1>I2>I3
C.R3=
D.R3=
2.(2024·北京大兴·二模)如图所示为测量未知电阻Rx的实验电路图,电源两端的电压保持不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数为U1;当开关S1、S2均闭合时,电压表示数为U2。则下列判断中正确的是( )
A.电源两端的电压为U1
B.开关S1、S2均闭合时,电阻Rx与R0是串联关系
C.开关S1、S2均闭合时,通过电阻Rx的电流为
D.未知电阻的阻值
3.(2024·北京通州·一模)科技爱好者小明购买了一个湿敏电阻R()。经过查询得知:该电阻在相对湿度为100%时,阻值为1000Ω;在相对湿度为零时,阻值为100Ω。他家现有一个电压恒为9V的电源和一块量程为0~6V的电压表。他设想用电压表的示数显示相对湿度的大小,示数越大表示相对湿度越大,当相对湿度达到100%时,电压表示数刚好达到6V。于是,他准备再采购一个定值电阻R0,并与湿敏电阻R串联在9V的电源上,形成如图所示的电路,再将电压表并联到电路中,制成一个简易湿度计。关于他所设想的“简易湿度计”,下列说法正确的是( )
A.电压表应并联在R0的两端
B.采购的定值电阻R0应为50Ω
C.通过R的最大电流不超过0.015A
D.该电路总功率的最大值约为0.27W
4.(2024·北京·模拟预测)如图所示电路中,电源两端电压为8V且保持不变,R1为滑动变阻器,c为滑动变阻器的中点(c在图中没画出),R2为定值电阻。开关S闭合后,当滑片P在c点时,电流表的示数为0.8A;当滑片P在a端时,电流表的示数为2.0A。则下列说法正确的是( )
A. R2的阻值为12Ω
B.当滑片P在b端时,R2两端的电压为6V
C.当滑片P在b端时,R2消耗的电功率为1.0W
D.当电流表示数为1.6A时,滑动变阻器接入电路中的阻值为2Ω
5.(2024·北京门头沟·二模)(多选)如图所示是电阻甲和乙的图象,由图象可知下列判断正确的是( )
A.甲的电阻值是20Ω
B.甲的电阻值小于乙的电阻值
C.甲、乙串联,乙两端的电压为1V时,甲两端的电压为3V
D.甲、乙并联,通过甲的电流为0.1A时,电路中的总电流为0.4A
6.(2024·北京房山·一模)(多选)我国自主研发的“奋斗者”号深海潜水器在马里亚纳海沟成功下潜万米深度,创造了中国载人深潜的新纪录。某兴趣小组为模拟潜水器设计了测量下潜深度的电路,如图甲所示。该电路由电流表、定值电阻R0、压敏电阻Rx、电压恒为的电源组成,压敏电阻阻值随水深度变化的图像如图乙所示。当模拟潜水器下潜至10cm深度时,电流表的示数为0.06A,下列说法正确的是( )
A.压敏电阻Rx的阻值随深度的增加而减小
B.定值电阻R0 的阻值为30Ω
C.当水深60cm时,R0 的功率为0.1W
D.该电路的最小功率为0.15W
7.(2024·北京延庆·一模)如图所示电路,电源两端的电压恒定,定值电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关S后,电流表示数为0.6 A。
(1)求电源电压U;
(2)若在电路中接入一个定值电阻R2,接入前后电流表的示数变化了0.2 A。求出电阻R2的阻值。
8.(2024·北京房山·二模)如图所示电路,电源两端的电压保持不变,R2的阻值为30Ω。闭合开关S后,电流表A的示数为0.6A,电流表A1的示数为0.2A。
求:(1)通过R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电路消耗的总功率。
9.(2024·北京门头沟·一模)如图所示,电阻R1阻值为10Ω,R2的阻值大于R1。闭合开关后,R2消耗的电功率为1.8W,干路电流为0.9A,求电源电压U。
命题点二 电功率的计算
10.(2024·北京石景山·一模)如图甲所示电路,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R的规格为“20Ω,1A”,电流表量程选择“”,电压表量程选择“”。灯泡L上标有“2.5V,0.3A”字样,其图像如图乙所示。闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列正确的是( )
A.电路的最大电功率是2.7W
B.灯泡的最小电功率是0.2W
C.滑动变阻器可接入的最大阻值为12Ω
D.滑动变阻器可接入的最小阻值为5Ω
11.(2024·北京石景山·二模)甲、乙两盏白炽灯,甲标有“PZ220-40”字样,乙标有“PZ220-60”字样,不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是( )
A.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能快
B.的电能可使甲灯正常工作20小时
C.两灯串联接入的电路中,乙灯一定比甲灯亮
D.乙灯单独接入的电路中,它的实际功率是
12.(2024·北京房山·二模)额定电压相同的电热水壶、电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系,如图所示。两个用电器正常工作时,下列判断正确的是( )
A.通过电热水壶的电流比电饭锅小
B.电流通过电热水壶产生的热量比电饭锅少
C.电热水壶消耗的电能比电饭锅多
D.电热水壶的功率比电饭锅大
13.(2024·北京东城·二模)如图甲所示的电热杯垫有加热和保温两个档位,内部简化电路如图乙所示,R1、R2为加热电阻丝(忽略温度对电阻的影响),已知电源电压U=10V且保持不变,R1=10Ω。当电热杯垫处于加热档时,其功率为30W。下列说法正确的是( )
A.开关S1、S2闭合时,电热杯垫处于保温档
B.当电热杯垫处于加热档时,加热电阻丝R1的功率为20W
C.当电热杯垫处于保温档时,工作30min产生的热量为300J
D.加热电阻丝R2的阻值为5Ω
14.(2024·北京·一模)有两只灯泡“220V 40W”,“220V 15W”。下列说法中正确的是( )
A.通过的电流一定比通过的电流做功快
B.将与串联在家庭电路中,比更亮
C.将与并联在家庭电路中,比更亮
D.若与的灯丝材料相同,长度相同,则仔细观察会发现的灯丝比的灯丝粗
15.(2024·北京海淀·二模)如图所示是某款家用电热器的简化电路,R1、R2为阻值一定的电热丝,R1的阻值为66Ω。将该电热器接入电压恒为220V的电路中,电热器高温挡的功率为1100W。求:
(1)高温挡时电路中的电流;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)低温挡的功率。
16.(2024·北京顺义·二模)如图所示,电池两端电压为3V并保持不变,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关,电压表示数为1V。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)电阻R1消耗的电功率P1。
17.(2024·北京门头沟·二模)如图所示电源电压6V保持不变,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,定值电阻的阻值为10Ω,滑动变阻器上标有“20Ω 0.5A”字样。在保证电路中原件安全的情况下。求:
(1)滑动变阻器的变化范围;
(2)在此范围内电阻的功率变化范围。
18.(2024·北京昌平·二模)如图所示,电源两端电压 U保持不变,电阻 R₁阻值为10Ω,电阻 R₂阻值为6Ω。闭合开关S后,电流表A1的示数1为0.6A。求:
(1)电源两端电压U;
(2)电路的总功率P。
19.(2024·北京丰台·一模)如图甲所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变,闭合开关S,测得定值电阻R0在不同电压下的电流,并利用所测的数据绘制出通过R0的电流I随其两端电压U变化的图像,如图乙所示。
(1)画出实物电路所对应的电路图;
(2)求电流表示数为0.3A时,滑动变阻器RP接入电路的阻值;
(3)求电压表示数为2V时,R0的电功率。
1.(2024·山东淄博·中考真题)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中( )
①电源电压为6V
②定值电阻R的阻值为5Ω
③滑动变阻器的最大阻值为10Ω
④滑片P在b端时,通电1min电阻R产生的热量为27J
A.只有②③正确 B.只有①③正确 C.只有②③④正确 D.只有①②④正确
2.(2024·山东日照·中考真题)物理学习小组研究电路的特点,一组同学按照甲电路图连接好电路后,闭合开关,电路正常工作,学生电压表V1和V2的指针偏转均如图乙所示;二组同学按照丙电路图连接电路。已知,两小组所用的电源和定值电阻均相同,下列判断正确的是( )
A.甲图中电流表示数为0.6A B.的阻值为20Ω
C.丙图中,的电流为0.5A D.丙图中,的功率为25W
3.(2024·四川巴中·中考真题)如图甲所示电路,电源电压不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图像。闭合S时,电压表的示数为2V,下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V B.R的电阻为5Ω
C.闭合S时,R消耗的电功率为3.6W D.闭合S时,电路的总功率为6W
4.(2024·山东济宁·中考真题)图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。下列分析正确的是( )
A.甲为灯泡L的图线
B.当电压为0时,L与R的阻值均为0
C.将L和R并联在的电源两端,电路总电阻为
D.将L和R串联在的电源两端,L的功率为
5.(2024·山东临沂·中考真题)图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具,其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5V,闭合开关后,“0.5V 0.2W”的指示灯正常发光,线圈电阻为0.5Ω的电动机正常工作,则( )
A.指示灯的灯丝电阻为0.8Ω B.电动机的发热功率为1.6W
C.电动机的额定功率为0.08W D.电路的总功率为1.8W
6.(2024·山东青岛·中考真题)(多选)如图所示电路,电源电压保持不变.闭合开关和,电压表示数为6V,电流表示数为0.3A,将电压表和电流表互换位置,闭合,断开,电流表示数为0.2A,下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V B.电阻的阻值为
C.电阻的阻值为 D.电路消耗的总功率减小了
7.(2023·北京·中考真题)小京利用图甲所示电路获取了额定电压为2.5V的小灯泡L在不同电压下的电流,并利用所测的数据绘制出电流I随其两端电压U变化的图像,如图乙所示。
(1)画出实物电路所对应的电路图;
(2)求小灯泡两端电压为1.0V时的电阻;
(3)求小灯泡正常发光时的电功率。
8.(2022·北京·中考真题)如图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S后,电压表的示数为2V。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)电阻R1消耗的电功率。
9.(2024·新疆·中考真题)如图所示的电路,定值电阻的阻值为10Ω,定值电阻的阻值为20Ω,闭合开关S后,电流表A的示数为0.10A。求:
(1)电阻两端的电压;
(2)电源电压;
(3)整个电路在1min内产生的热量。
10.(2024·广东·中考真题)某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能,其简化电路如图所示。发热电阻,紫外灯L规格为“220V 50W”。闭合开关和,消毒柜正常工作,求:
(1)通过R的电流;
(2)R的电功率;
(3)L工作100s消耗的电能。
1.(24-25九年级上·北京·阶段练习)小军同学根据他在电学实验课上获得的实验数据,画出如图所示的图像。其中图线①表示电阻R1,图线②表示电阻R2。根据图像信息可判断( )
A.当R2两端的电压为2V时,电阻R2的阻值为8Ω
B.当R1两端的电压为12V时,通过它的电流为1A
C.当R1和R2并联在电压为4V电路中,电路中总电流为0.9A
D.R2为定值电阻,阻值不改变
2.(24-25九年级上·北京·阶段练习)一个标有“6V 9W”的灯泡,与一个8Ω的电阻串联后,接在某一电源上,灯泡的功率是1W。若接在同一电源的情况下,要使灯泡的功率为2.25W,应换用一个多大的电阻与灯串联(灯泡电阻不变)( )
A.2Ω B.4Ω C.6Ω D.12Ω
3.(24-25九年级上·北京·期中)如图甲所示的电路,电源电压恒定不变,为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,调节滑动变阻器,记录电压表示数U、电流表示数I,作出关系图像如图乙所示。则下列判断正确的( )
A.电源电压为
B.的阻值为
C.当电压表示数为时,电路中的电流为
D.当电压表示数为时,滑动变阻器电阻为
4.(24-25九年级上·北京·期中)如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,R1、R2和R3为三个定值电阻。R1、R2的阻值分别为20Ω、10Ω。当开关S1、S2闭合,S3断开时,电流表的示数为I;当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为1.2A,R1两端的电压为U1;当开关S3闭合,S1、S2断开时,电流表的示数为0.3A,R1两端的电压为U1'。下列判断正确的是( )
A. B.R3的阻值为60Ω
C. D.电源两端的电压为18V
5.(24-25九年级上·北京·期中)标有“220V、100W”,标有“220V、40W”,把它们串联后接在220V电源上,下面分析正确的是( )
A.两盏电灯的总功率等于140W. B.两灯的总功率小于40W
C.较亮的灯是 D.若电源电压是440V,两灯都能正常发光
6.(23-24九年级下·北京·阶段练习)图所示的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I—U图像,小灯泡和电阻串联后接在电源电压为8V的电路中,下列说法正确的是( )
A.灯泡的电阻为16Ω
B.电路的总电功率为2.4W
C.电路中的电流为0.9A
D.小灯泡两端电压与电阻两端电压之比为3∶1
7.(23-24九年级下·北京·阶段练习)某工厂将所有100W的白炽灯全部更换为亮度相当的12W的LED灯,仅此一项一天节约电能1000kW•h。下列说法正确的是( )
A.工厂节约的电能相当于10000只100W的白炽灯正常工作消耗的电能
B.由于LED灯与白炽灯正常工作时的亮度相当,此时它们的电功率相等
C.100W的白炽灯正常工作时一定比12W的LED灯正常工作时消耗的电能快
D.100W的白炽灯正常工作时一定比12W的LED灯正常工作时消耗的电能多
8.(24-25九年级上·北京·期末)(多选)如图所示的两只灯泡L1、L2,其参数分别是“PZ220﹣40”、“PZ220﹣100”。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.两灯灯丝长度相同时,L2的灯丝较粗
B.两灯都正常发光时,通过L1的电流较大
C.两灯并联后接在220V的电源上,L2消耗的功率较大
D.两灯串联后接在220V的电源上,它们都能正常工作
9.(24-25九年级上·北京大兴·期末)如图所示的电路中,定值电阻R0为10Ω,电源两端电压为3V并保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器Rp接入电路中的电阻,使电压表示数为1V。求此时:
(1)通过R0的电流;
(2)Rp的电功率。
10.(24-25九年级上·北京·阶段练习)如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻的阻值为40Ω。闭合开关S,断开开关,电压表示数为4V。闭合开关S、,电压表示数为12V。求:
(1)电源两端的电压U;
(2)电阻的阻值;
(3)开关都闭合时电路中总功率P。
11.(24-25九年级上·北京·期中)有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾,传感器 R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲,工作电路如图乙。电源电压恒为12V,定值电阻 R2=20Ω,求:
(1)被检测者未喝酒时,电路中电流的大小;
(2)被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时,电压表的示数;
(3)现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL, 当电压表示数为6V时,通过计算说明被检测司机是否酒驾?
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专题21 电学简单计算
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命题点一 欧姆定律的应用 1
命题点二 电功率的计算 11
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命题点一 欧姆定律的应用
1.(2024·北京海淀·二模)如图所示,电源两端的电压保持不变,R1、R2和R3均为定值电阻。只闭合S1时,电流表的示数为I1;只闭合S1和S2时,电流表的示数为I2;S1、S2和S3都闭合时,电流表的示数为I3。下列判断正确的是( )
A.I1=I2=I3
B.I1>I2>I3
C.R3=
D.R3=
【答案】D
【详解】AB.只闭合S1时,电路为R1、R2串联,电流表测电路中的电流,则
只闭合S1和S2时,电路为R1的简单电路,电流表测R1的电流,则
S1、S2和S3都闭合时,R1与R3并联,R2被短路,电流表测干路电流,则
因并联电路中总电阻越并越小、小于任何一个分电阻,串联电路的总电阻大于任何一个分电阻,则由上式可得
I3>I2>I1
故AB错误;
CD.只闭合S1时,电路为R1、R2串联,则电源电压
U=I1(R1+R2)
只闭合S1和S2时,电路为R1的简单电路,则电源电压
U=I2R1
S1、S2和S3都闭合时,R1与R3并联,电流表测干路电流,由并联电路电流关系可知,通过R3的电流
IR3=I3-I2
因并联电路中各支路两端的电压与电源电压相等,所以,R3的电阻
故
C错误,D正确。
故选D。
2.(2024·北京大兴·二模)如图所示为测量未知电阻Rx的实验电路图,电源两端的电压保持不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数为U1;当开关S1、S2均闭合时,电压表示数为U2。则下列判断中正确的是( )
A.电源两端的电压为U1
B.开关S1、S2均闭合时,电阻Rx与R0是串联关系
C.开关S1、S2均闭合时,通过电阻Rx的电流为
D.未知电阻的阻值
【答案】D
【详解】AB.当开关S1、S2均闭合时,电流变为Rx的简单电路,电压表测量电源电压,示数为U2。电源两端的电压为U2,故AB错误;
D.当开关S1闭合、S2断开时,Rx与R0串联,电压表测量Rx电压,电压表示数为U1,此时R0的电压为
电路电流为
由欧姆定律得,Rx的阻值为
故D正确;
C.开关S1、S2均闭合时,通过电阻Rx的电流为
故C错误。
故选D。
3.(2024·北京通州·一模)科技爱好者小明购买了一个湿敏电阻R()。经过查询得知:该电阻在相对湿度为100%时,阻值为1000Ω;在相对湿度为零时,阻值为100Ω。他家现有一个电压恒为9V的电源和一块量程为0~6V的电压表。他设想用电压表的示数显示相对湿度的大小,示数越大表示相对湿度越大,当相对湿度达到100%时,电压表示数刚好达到6V。于是,他准备再采购一个定值电阻R0,并与湿敏电阻R串联在9V的电源上,形成如图所示的电路,再将电压表并联到电路中,制成一个简易湿度计。关于他所设想的“简易湿度计”,下列说法正确的是( )
A.电压表应并联在R0的两端
B.采购的定值电阻R0应为50Ω
C.通过R的最大电流不超过0.015A
D.该电路总功率的最大值约为0.27W
【答案】C
【详解】由题意知湿敏电阻R阻值随湿度增大而增大。由电路图知定值电阻R0与湿敏电阻R串联在9V的电源上,他设想用电压表的示数显示相对湿度的大小,示数越大表示相对湿度越大,当相对湿度达到100%时,阻值为1000Ω,电压表示数刚好达到6V。根据串联分压特点知,电压表应并联在湿敏电阻R两端;根据串联电路电压特点知,定值电阻R0两端最小电压为
根据串联电路电流特点和欧姆定律得
解得
当湿度相对湿度为零时,湿敏电阻R阻值为100Ω。此时电路中电阻最小为
通过R的最大电流为
该电路总功率的最大值约为
综上,故ABD错误,C正确。
故选C。
4.(2024·北京·模拟预测)如图所示电路中,电源两端电压为8V且保持不变,R1为滑动变阻器,c为滑动变阻器的中点(c在图中没画出),R2为定值电阻。开关S闭合后,当滑片P在c点时,电流表的示数为0.8A;当滑片P在a端时,电流表的示数为2.0A。则下列说法正确的是( )
A. R2的阻值为12Ω
B.当滑片P在b端时,R2两端的电压为6V
C.当滑片P在b端时,R2消耗的电功率为1.0W
D.当电流表示数为1.6A时,滑动变阻器接入电路中的阻值为2Ω
【答案】C
【详解】A.当滑片位于a端时,电路为R2的简单电路,则R2两端的电压等于电源电压,为8V,R2的阻值为
故A错误;
BC.c为滑动变阻器的中点,当滑片P在c点时,滑动变阻器一半电阻与R2串联,电流表的示数为0.8A,根据欧姆定律可得
所以滑动变阻器的最大电阻为
R1=2(R总-R2)=2×(10Ω-4Ω)=12Ω
当滑片位于b端时,R1全部电阻与R2串联,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流为
R2两端的电压为
U2=IbR2=0.5A×4Ω=2V
此时R2消耗的电功率为
P2=U2Ib=2V×0.5A=1.0W
故B错误,C正确;
D.当电流表示数为1.6A时,电路的总电阻为
滑动变阻器接入电路中的阻值为
故D错误。
故选C。
5.(2024·北京门头沟·二模)(多选)如图所示是电阻甲和乙的图象,由图象可知下列判断正确的是( )
A.甲的电阻值是20Ω
B.甲的电阻值小于乙的电阻值
C.甲、乙串联,乙两端的电压为1V时,甲两端的电压为3V
D.甲、乙并联,通过甲的电流为0.1A时,电路中的总电流为0.4A
【答案】AC
【详解】A.分析图像可知,甲是定值电阻,根据欧姆定律可得甲的电阻值
故A正确;
B.分析图像可知,甲是定值电阻,乙的阻值是变化的,在两图线相交时,甲的阻值等于乙的阻值,故B错误;
C.由图象可知,甲和乙串联,乙两端电压为1V时,通过甲、乙的电流相等为0.15A,则甲两端电压为3V,故C正确;
D.由图象可知,甲和乙并联,通过甲的电流为0.1A时,甲、乙两端的电压相等为2V,则通过乙的电流为0.2A,电路中的总电流为
I=I甲1+I乙=0.1A+0.2A=0.3A
故D错误。
故选AC。
6.(2024·北京房山·一模)(多选)我国自主研发的“奋斗者”号深海潜水器在马里亚纳海沟成功下潜万米深度,创造了中国载人深潜的新纪录。某兴趣小组为模拟潜水器设计了测量下潜深度的电路,如图甲所示。该电路由电流表、定值电阻R0、压敏电阻Rx、电压恒为的电源组成,压敏电阻阻值随水深度变化的图像如图乙所示。当模拟潜水器下潜至10cm深度时,电流表的示数为0.06A,下列说法正确的是( )
A.压敏电阻Rx的阻值随深度的增加而减小
B.定值电阻R0 的阻值为30Ω
C.当水深60cm时,R0 的功率为0.1W
D.该电路的最小功率为0.15W
【答案】AD
【详解】A.由图像乙可知,深度越深,压敏电阻的阻值越小,压敏电阻Rx的阻值随深度的增加而减小,故A正确;
B. 压敏电阻Rx两端的电压
定值电阻R0 的阻值为
故B错误;
C.当水深60cm时,压敏电阻Rx的电阻为10Ω,电路中的电流
R0 的功率为
故C错误;
D. 压敏电阻Rx的最大阻值为40Ω,电路中的最小电流
该电路的最小功率为
故D正确。
故选AD。
7.(2024·北京延庆·一模)如图所示电路,电源两端的电压恒定,定值电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关S后,电流表示数为0.6 A。
(1)求电源电压U;
(2)若在电路中接入一个定值电阻R2,接入前后电流表的示数变化了0.2 A。求出电阻R2的阻值。
【答案】(1)6V (2)30Ω或5Ω
【详解】(1)由图可知,电路为只有定值电阻R1的简单电路,因此电源电压为
U=IR1=0.6A×10Ω=6V
(2)若串联接入电阻R2,则电流表的示数减少0.2A,电路中的电流I串=0.4A。此时定值电阻R1两端电压为
U1=R1I串=10Ω×0.4A=4V
根据串联电路电压的特点可知,定值电阻R2两端电压为
U2=U-U1=6V-4V=2V
则定值电阻R2的阻值为
若并联接入电阻R2,则电流表的示数增加0.2A,干路中的电流I并=0.8A。通过R2的电流
I2=I并-I1=0.8A-0.6A=0.2A
根据并联电路电压的特点和欧姆定律可得,定值电阻R2的阻值为
综上所述定值电阻R2的阻值为30Ω或5Ω。
8.(2024·北京房山·二模)如图所示电路,电源两端的电压保持不变,R2的阻值为30Ω。闭合开关S后,电流表A的示数为0.6A,电流表A1的示数为0.2A。
求:(1)通过R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电路消耗的总功率。
【答案】(1)0.4A;(2)12V;(3)7.2W
【详解】解:(1)分析电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路中电流,电流表A1测通过R1的电流,由并联电路中电流关系可知,通过R2的电流
I2=I-I1=0.6A-0.2A=0.4A
(2)由并联电路中电压关系可知,电源电压等于R2两端电压
U=U2=I2R2=0.4A×30Ω=12V
(3)电路消耗的总功率
P=UI=12V×0.6A=7.2W
答:(1)通过R2的电流为0.4A;
(2)电源电压为12V;
(3)电路消耗的总功率为7.2W。
9.(2024·北京门头沟·一模)如图所示,电阻R1阻值为10Ω,R2的阻值大于R1。闭合开关后,R2消耗的电功率为1.8W,干路电流为0.9A,求电源电压U。
【答案】6V
【详解】解:由图可知,两电阻为并联状态,通过R1的电流为
通过R2的电流为
根据并联电路电流规律可知,干路电流为
代入数据可得
解得:U=6V或U=3V,由于根据可知,R2>R1,则I2<I1。
当U=6V时,通过R1的电流为
通过R2的电流为
I2<I1,符合题意。
当U=3V时,通过R1的电流为
通过R2的电流为
I2>I1,不符合题意。故电源电压为6V。
答:电源电压为6V。
命题点二 电功率的计算
10.(2024·北京石景山·一模)如图甲所示电路,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R的规格为“20Ω,1A”,电流表量程选择“”,电压表量程选择“”。灯泡L上标有“2.5V,0.3A”字样,其图像如图乙所示。闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列正确的是( )
A.电路的最大电功率是2.7W
B.灯泡的最小电功率是0.2W
C.滑动变阻器可接入的最大阻值为12Ω
D.滑动变阻器可接入的最小阻值为5Ω
【答案】C
【详解】A.电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端电压,灯允许通过的最大电流为0.3A,则电路中的最大电流为0.3A,电路的最大电功率
故A错误;
B.电压表最大测量值为3V,此时灯两端的电压为
由图乙可知,此时电路中的电流为0.25A,则灯泡的最小电功率为
故B错误;
C.当滑动变阻器两端的电压为3V时,滑动变阻器连入电路的阻值最大,由B可知,此时电路中的电流为0.25A,则滑动变阻器连入电路的最大阻值为
故C正确;
D.电路中的最大电流为0.3A,此时灯两端的电压为2.5V,此时滑动变阻器连入电路的阻值最小,为
故D错误。
故选C。
11.(2024·北京石景山·二模)甲、乙两盏白炽灯,甲标有“PZ220-40”字样,乙标有“PZ220-60”字样,不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是( )
A.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能快
B.的电能可使甲灯正常工作20小时
C.两灯串联接入的电路中,乙灯一定比甲灯亮
D.乙灯单独接入的电路中,它的实际功率是
【答案】D
【详解】A.消耗电能的快慢与功率的大小有关,当两灯均正常发光时,乙灯的功率大于甲灯的功率,可知甲灯消耗的电能慢,故A错误;
B.根据可知,的电能可使甲灯正常工作时间为
故B错误;
C.甲、乙两只白炽灯的电阻分别为
将甲、乙两灯串联接入220V的电路中,电流大小相同,由于甲灯电阻大于乙灯电阻,根据可知,甲灯的实际功率大,甲灯比乙灯亮些,故C错误;
D.乙灯接入110V的电路中,它的实际功率为
故D正确。
故选D。
12.(2024·北京房山·二模)额定电压相同的电热水壶、电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系,如图所示。两个用电器正常工作时,下列判断正确的是( )
A.通过电热水壶的电流比电饭锅小
B.电流通过电热水壶产生的热量比电饭锅少
C.电热水壶消耗的电能比电饭锅多
D.电热水壶的功率比电饭锅大
【答案】D
【详解】A.由图知道,工作时间相同时,电饭锅消耗的电能少,由可知,额定电压相同的电热水壶、电饭锅正常工作时,电饭锅的电功率小,由知道,通过电饭锅的电流小,故A错误;
B.由焦耳定律
可知,正常工作时,用电器产生的热量多少和电功率及工作时间有关,因为无法知道电热水壶和电饭锅和工作时间,所以无法判断两个用电器产生的热量的多少,故B错误;
C.由W=Pt可知,用电器消耗电能的多少与用电器的电功率及工作时间有关,因为不知道用电器的工作时间,所以无法判断个用电器消耗电能的多少,故C错误;
D.由图可知,工作相同时间时,电水壶消耗的电能最多,由可知,电热水壶的额定功率大,故D正确。
故选D。
13.(2024·北京东城·二模)如图甲所示的电热杯垫有加热和保温两个档位,内部简化电路如图乙所示,R1、R2为加热电阻丝(忽略温度对电阻的影响),已知电源电压U=10V且保持不变,R1=10Ω。当电热杯垫处于加热档时,其功率为30W。下列说法正确的是( )
A.开关S1、S2闭合时,电热杯垫处于保温档
B.当电热杯垫处于加热档时,加热电阻丝R1的功率为20W
C.当电热杯垫处于保温档时,工作30min产生的热量为300J
D.加热电阻丝R2的阻值为5Ω
【答案】D
【详解】A.由乙图可知,当开关S1、S2闭合时,R1和R2并联,电路中总电阻小,根据可知,此时电功率大,为加热档,故A错误;
B.当电热杯垫处于加热档时,加热电阻丝R1的功率为
故B错误;
C.根据可知,当S2断开,电路中只有R1工作,为保温档,此时工作30min产生的热量为
故C错误;
D.根据并联电路功率知识可知,加热档时R2的功率为
则R2的电阻为
故D正确。
故选D。
14.(2024·北京·一模)有两只灯泡“220V 40W”,“220V 15W”。下列说法中正确的是( )
A.通过的电流一定比通过的电流做功快
B.将与串联在家庭电路中,比更亮
C.将与并联在家庭电路中,比更亮
D.若与的灯丝材料相同,长度相同,则仔细观察会发现的灯丝比的灯丝粗
【答案】D
【详解】A.由题意知,L1的额定电功率比L2的大,在额定电压下工作,通过L1的电流做功比L2的快,但不是正常工作时,不知它们的实际功率,不能比较电流做功的快慢,故A错误;
B.两灯正常工作时,电阻分别为
,
两灯串联在电路中时,若灯丝的阻值不变,据P=I2R知,L2比L1亮,故B错误;
C.两灯并联在家庭电路中,都在额定电压下正常工作,电功率都为额定功率,则L1比L2亮,故C错误;
D.两灯灯丝的材料相同,长度相同,而L1灯丝的阻值比L2的小,则L1灯丝比L2的粗,故D正确。
故选D。
15.(2024·北京海淀·二模)如图所示是某款家用电热器的简化电路,R1、R2为阻值一定的电热丝,R1的阻值为66Ω。将该电热器接入电压恒为220V的电路中,电热器高温挡的功率为1100W。求:
(1)高温挡时电路中的电流;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)低温挡的功率。
【答案】(1)5A;(2)44Ω;(3)440W
【详解】解:(1)当S1闭合,S2断开时,R1和R2串联,电热器处于低温挡;S1和S2闭合,只有R2工作,电热器处于高温挡。高温挡时,由知道,电路中的电流
(2)高温挡时,只有R2接入电路,由知道,电热丝R2的阻值
(3)低温挡时,R1和R2串联,低温挡的功率
答:(1)高温挡时电路中的电流5A;
(2)电热丝R2的阻值44Ω;
(3)低温挡的功率是440W。
16.(2024·北京顺义·二模)如图所示,电池两端电压为3V并保持不变,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关,电压表示数为1V。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)电阻R1消耗的电功率P1。
【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)如图,两电阻串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流。R1两端电压为
电路中电流为
电阻R2的阻值为
(2)电阻R1消耗的电功率P1为
答:(1)电阻R2的阻值为;
(2)电阻R1消耗的电功率P1为。
17.(2024·北京门头沟·二模)如图所示电源电压6V保持不变,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,定值电阻的阻值为10Ω,滑动变阻器上标有“20Ω 0.5A”字样。在保证电路中原件安全的情况下。求:
(1)滑动变阻器的变化范围;
(2)在此范围内电阻的功率变化范围。
【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)电压表量程为0~3V,则当电压表示数最大为3V时,电路中电流为
电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器上标有“20Ω 0.5A”字样,则电路中电流最大为0.3A,此时变阻器阻值最小,滑动变阻器的最小阻值为
所以滑动变阻器的变化范围为。
(2)当滑动变阻器阻值最大为时,电路中电流最小为
则的最小功率为
的最大功率为
则在此范围内电阻的功率变化范围为。
答:(1)滑动变阻器的变化范围为;
(2)在此范围内电阻的功率变化范围为。
18.(2024·北京昌平·二模)如图所示,电源两端电压 U保持不变,电阻 R₁阻值为10Ω,电阻 R₂阻值为6Ω。闭合开关S后,电流表A1的示数1为0.6A。求:
(1)电源两端电压U;
(2)电路的总功率P。
【答案】(1)6V;(2)9.6W
【详解】解:(1)并联电路中,电源电压等于各支路两端电压,由题意可得电源两端电压
(2)通过R2的电流
电路中的总电流
电路的总功率
答:(1)电源两端电压U为6V;
(2)电路的总功率P为9.6W。
19.(2024·北京丰台·一模)如图甲所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变,闭合开关S,测得定值电阻R0在不同电压下的电流,并利用所测的数据绘制出通过R0的电流I随其两端电压U变化的图像,如图乙所示。
(1)画出实物电路所对应的电路图;
(2)求电流表示数为0.3A时,滑动变阻器RP接入电路的阻值;
(3)求电压表示数为2V时,R0的电功率。
【答案】(1)见解析;(2)15Ω;(3)0.8W
【详解】解:(1)根据实物图,可得电路图如下图所示
(2)由图像可知,通过R0的电流I1=0.3A时,R0两端电压U1=1.5V,则滑动变阻器RP两端的电压为
U2=U−U1=6V−1.5V= 4.5V
两电阻串联,则可得
I2=I1=0.3A
滑动变阻器RP接入电路的阻值为
RP===15Ω
(3)由图像可知,R0两端电压U1′=2V时,通过R0的电流I1′=0.4A,R0的电功率
P= U1′I1′=2V×0.4A=0.8W
答:(1);
(2)电流表示数为0.3A时,滑动变阻器RP接入电路的阻值为15Ω;
(3)电压表示数为2V时,R0的电功率为0.8W。
1.(2024·山东淄博·中考真题)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中( )
①电源电压为6V
②定值电阻R的阻值为5Ω
③滑动变阻器的最大阻值为10Ω
④滑片P在b端时,通电1min电阻R产生的热量为27J
A.只有②③正确 B.只有①③正确 C.只有②③④正确 D.只有①②④正确
【答案】C
【详解】①②由图甲可知,定值电阻R与滑动变阻器RP串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压。当滑片P在a端时,RP连入电路的电阻为0,电路中只有R工作,则电压表示数最大且等于电源电压,由图乙可知,电源电压
此时电路中的电流,根据欧姆定律可得,定值电阻R的阻值
故①错误,②正确;
③④当滑片P在b端时,由图乙可知,R两端的电压,此时电路中的电流,根据串联电路的电压规律,RP两端电压
根据欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值
通电1min电阻R产生的热量
故③④正确。综上,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(2024·山东日照·中考真题)物理学习小组研究电路的特点,一组同学按照甲电路图连接好电路后,闭合开关,电路正常工作,学生电压表V1和V2的指针偏转均如图乙所示;二组同学按照丙电路图连接电路。已知,两小组所用的电源和定值电阻均相同,下列判断正确的是( )
A.甲图中电流表示数为0.6A B.的阻值为20Ω
C.丙图中,的电流为0.5A D.丙图中,的功率为25W
【答案】D
【详解】A.甲图中两电阻串联,电压表V1测的是R1两端的电压,电压表V2测的是电源的电压,电压表V1和V2的指针偏转均如图乙所示,所以电压表V1选择示数小量程,为2.0V,电压表V2选择示数大量程,为10.0V,由可知,此时电路电流
故A错误;
B.根据串联电路电压规律可知,R2两端的电压
U2=U-U1=10.0V-2.0V=8V
所以
U1∶U2=1∶4
根据串联电路电压和电阻成正比
故B错误;
C.图丙中通过R2的电流
故C错误;
D.图丙中R1的功率
故D正确。
故选D。
3.(2024·四川巴中·中考真题)如图甲所示电路,电源电压不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图像。闭合S时,电压表的示数为2V,下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V B.R的电阻为5Ω
C.闭合S时,R消耗的电功率为3.6W D.闭合S时,电路的总功率为6W
【答案】C
【详解】AB.闭合S时,R与L串联,电压表测L电压,此时电压表示数为2V,根据乙图可知此时电流为0.6A;图中R电压4V时,电流为0.4A,电阻为
根据串联电路的特点知,R的电流也是0.6A,R的电压为
U=I'R=0.6A×10Ω=6V
根据串联电路电压规律知,电源电压为
U电=UL+U=2V+6V=8V
故AB错误;
C.闭合S时,R消耗的电功率为
P=UI=6V×0.6A=3.6W
故C正确;
D.闭合S时,电路的总功率为
P=U电I=8V×0.6A=4.8W
故D错误。
故选C。
4.(2024·山东济宁·中考真题)图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。下列分析正确的是( )
A.甲为灯泡L的图线
B.当电压为0时,L与R的阻值均为0
C.将L和R并联在的电源两端,电路总电阻为
D.将L和R串联在的电源两端,L的功率为
【答案】D
【详解】A.R为定值电阻,电流随电压的变化关系为过原点的倾斜直线;而灯的电阻随温度的变化而变化,电流随电压的变化关系为曲线,所以甲是定值电阻的I-U图像,乙是小灯泡的I-U图像,故A错误;
B.电阻是导体的一种性质,与电压和电流无关,当电压为0时,L与R的阻值不为零,故B错误;
C.当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为6V电路中,由并联电路电压的规律,R和灯L的电压都为6V,由图知,R的电流都为0.25A,L的电流是0.5A,由并联电路电流的规律,电路中总电流为
I=I1+I2=0.25A+0.5A=0.75A
电路总电阻为
故C错误;
D.R与L串联,电路各处的电流相等,由图知,当电路的电流为0.2A时,灯L的电压为1.2V,R的电压为4.8V,由串联电路电压的规律,电路的电压为
1.2V+4.8V=6V
L的功率
PL=ULIL=1.2V×0.2A=0.24W
故D正确。
故选D。
5.(2024·山东临沂·中考真题)图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具,其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5V,闭合开关后,“0.5V 0.2W”的指示灯正常发光,线圈电阻为0.5Ω的电动机正常工作,则( )
A.指示灯的灯丝电阻为0.8Ω B.电动机的发热功率为1.6W
C.电动机的额定功率为0.08W D.电路的总功率为1.8W
【答案】D
【详解】A.由得,指示灯的灯丝电阻为
故A不符合题意;
B.由P=UI得,指示灯的灯丝电流为
电动机的发热功率为
P=I2R=(0.4A)2×0.5Ω=0.08W
故B不符合题意;
C.指示灯正常发光时,电动机两端电压
U电=U-UL=4.5V-0.5V=4V
额定功率为
P电=U电I=4V×0.4A=1.6W
故C不符合题意;
D.电路的总功率为
P=UI=4.5V×0.4A=1.8W
故D符合题意。
故选D。
6.(2024·山东青岛·中考真题)(多选)如图所示电路,电源电压保持不变.闭合开关和,电压表示数为6V,电流表示数为0.3A,将电压表和电流表互换位置,闭合,断开,电流表示数为0.2A,下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V B.电阻的阻值为
C.电阻的阻值为 D.电路消耗的总功率减小了
【答案】AC
【详解】A.闭合开关和,R1和R2并联,电压表测量电源电压,电压表示数为6V,则电源电压为6V,故A正确;
BC.闭合开关和,R1和R2并联,电流表测量通过R2的电流,电流表示数为0.3A,则R2的阻值为
将电压表和电流表互换位置,闭合,断开,R1和R2串联,电压表测量R2两端电压,电流表测量串联电路电流,电路中的总电阻为
则R1的阻值为
故B错误,C正确;
D.更换前电路的总功率为
更换后电路的总功率为
减小的总功率为
故D错误。
故选AC。
7.(2023·北京·中考真题)小京利用图甲所示电路获取了额定电压为2.5V的小灯泡L在不同电压下的电流,并利用所测的数据绘制出电流I随其两端电压U变化的图像,如图乙所示。
(1)画出实物电路所对应的电路图;
(2)求小灯泡两端电压为1.0V时的电阻;
(3)求小灯泡正常发光时的电功率。
【答案】(1)见解析 ;(2);(3)
【详解】解:(1)由实物图可知,灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻滑片向右移动时,接入电路的阻值变小,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路中,电路图如下图所示:
(2)由图像可知小灯泡两端电压U=1.0V时,通过小灯泡的电流I=0.2A,此时小灯泡的电阻
(3)小灯泡正常发光时,两端电压,由图像可知此时通过小灯泡的电流,小灯泡正常发光时的电功率
答:(1) ;
(2)小灯泡两端电压为1.0V时的电阻为5Ω;
(3)小灯泡正常发光时的电功率为0.7W。
8.(2022·北京·中考真题)如图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S后,电压表的示数为2V。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)电阻R1消耗的电功率。
【答案】(1)5Ω;(2)1.6W
【详解】解:(1)已知电源电压为U电源=6V,电阻R2两端的电压为U2=2V,则电阻R1两端的电压为
由于电阻R1和R2串联,电流处处相等,所以流过电阻R2的电流为
电阻R2的阻值为
(2)电阻R1消耗的电功率
答:(1)电阻R2的阻值5Ω;
(2)电阻R1消耗的电功率1.6W。
9.(2024·新疆·中考真题)如图所示的电路,定值电阻的阻值为10Ω,定值电阻的阻值为20Ω,闭合开关S后,电流表A的示数为0.10A。求:
(1)电阻两端的电压;
(2)电源电压;
(3)整个电路在1min内产生的热量。
【答案】(1)1V (2)3V (3)
【详解】(1)分析电路可知,、串联,电流表测电路电流。则电阻两端的电压为
(2)两端的电压为
则电源电压为
(3)整个电路在1min内产生的热量为
10.(2024·广东·中考真题)某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能,其简化电路如图所示。发热电阻,紫外灯L规格为“220V 50W”。闭合开关和,消毒柜正常工作,求:
(1)通过R的电流;
(2)R的电功率;
(3)L工作100s消耗的电能。
【答案】(1)2A;(2)440W;(3)5000J
【详解】解:(1)由题意可得,灯泡L和电阻R并联在电路中,消毒柜正常工作,所以电路中的电源电压为220V,通过R的电流
(2)R的电功率为
(3)紫外灯L两端的电压为220V,正好处于额定电压工作状态,工作100s消耗的电能
答:(1)通过R的电流为2A;
(2)R的电功率为440W;
(3)灯泡L工作100s消耗的电能5000J。
1.(24-25九年级上·北京·阶段练习)小军同学根据他在电学实验课上获得的实验数据,画出如图所示的图像。其中图线①表示电阻R1,图线②表示电阻R2。根据图像信息可判断( )
A.当R2两端的电压为2V时,电阻R2的阻值为8Ω
B.当R1两端的电压为12V时,通过它的电流为1A
C.当R1和R2并联在电压为4V电路中,电路中总电流为0.9A
D.R2为定值电阻,阻值不改变
【答案】C
【详解】A.由图可知,当R2两端的电压为2V时,通过的电流在0.3A到0.4A之间,此时电阻R2的阻值小于8Ω,故A不符合题意;
B.图线①表示电阻R1,由图可知,当R1两端的电压为6V时,通过它的电流为0.6A,R1的电流与电压成正比,所以当R1两端的电压为12V时,通过它的电流为1.2A,故B不符合题意;
C.当R1和R2并联在电压为4V电路中,根据并联电压规律,R1和R2的电压均为4V,由图可知,此时的电流为0.4A,的电流为0.5A,根据并联电流规律,电路中总电流为
故C符合题意;
D.R2的关系图像不是正比例函数图像,所以R2不是定值电阻,阻值是变化的,故D不符合题意。
故选C。
2.(24-25九年级上·北京·阶段练习)一个标有“6V 9W”的灯泡,与一个8Ω的电阻串联后,接在某一电源上,灯泡的功率是1W。若接在同一电源的情况下,要使灯泡的功率为2.25W,应换用一个多大的电阻与灯串联(灯泡电阻不变)( )
A.2Ω B.4Ω C.6Ω D.12Ω
【答案】B
【详解】“6V 9W”的灯泡的电阻为
灯泡与8Ω的电阻串联后,灯泡的功率是1W,由P=I2R,可得此时电路中的电流为
电源电压为
U=I1R总=0.5A× (4Ω+8Ω) =6V
当灯泡的功率为P2=2.25W时,此时的电流为
应串联电阻为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.(24-25九年级上·北京·期中)如图甲所示的电路,电源电压恒定不变,为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,调节滑动变阻器,记录电压表示数U、电流表示数I,作出关系图像如图乙所示。则下列判断正确的( )
A.电源电压为
B.的阻值为
C.当电压表示数为时,电路中的电流为
D.当电压表示数为时,滑动变阻器电阻为
【答案】A
【详解】AB.由图甲可知,两电阻串联,电压表测滑动变阻器两端电压,由图乙可知,当电路中电流最小为0.1A时,电压表示数为2.5V,此时电源电压为
代入数据可得
①
当电路中电流为0.4A时,电压表示数为1V,此时电源电压为
代入数据可得
②
①②联立可得电源电压,故A正确,B错误;
C.由图乙可知当电压表示数为1V时,电路中电流为0.4A,故C错误;
D.由图乙可知当电压表示数为2V时,电路中电流为0.2A,此时滑动变阻器的电阻为
故D错误。
故选A。
4.(24-25九年级上·北京·期中)如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,R1、R2和R3为三个定值电阻。R1、R2的阻值分别为20Ω、10Ω。当开关S1、S2闭合,S3断开时,电流表的示数为I;当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为1.2A,R1两端的电压为U1;当开关S3闭合,S1、S2断开时,电流表的示数为0.3A,R1两端的电压为U1'。下列判断正确的是( )
A. B.R3的阻值为60Ω
C. D.电源两端的电压为18V
【答案】B
【详解】D.当开关S1、S3闭合,S2断开时,R2断路,R3短路,电路为R1的简单电路,电流表测量通过R1的电流;此时R1两端的电压,即为电源电压
故D错误;
A.由电路图可知,当开关S1、S2闭合,S3断开时,R1与R2并联,R3断路,电流表测量干路中的电流,干路电流
故A错误;
B.当开关S3闭合,S1、S2断开时,电阻R1、R3串联,电流表的示数为0.3A,此时电路的总电阻
R3的阻值为
故B正确;
C.当开关S3闭合,S1、S2断开时,R1两端的电压为
、的比值
故C错误。
故选B。
5.(24-25九年级上·北京·期中)标有“220V、100W”,标有“220V、40W”,把它们串联后接在220V电源上,下面分析正确的是( )
A.两盏电灯的总功率等于140W. B.两灯的总功率小于40W
C.较亮的灯是 D.若电源电压是440V,两灯都能正常发光
【答案】B
【详解】AB.由于标有“220V、100W”,标有“220V、40W”,所以两灯的电阻分别为
把它们串联后接在220V电源上,两灯的总功率为
故A错误,B正确;
C.根据可知,当电流相等时,实际电功率与电阻成正比,由于,所以,即较亮的是,故C错误;
D.若电源电压是440V,由串联电阻的分压特点可知,两灯两端的电压不相等,不可能两灯都正常发光,且,可能会被烧坏,故D错误。
故选B。
6.(23-24九年级下·北京·阶段练习)图所示的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I—U图像,小灯泡和电阻串联后接在电源电压为8V的电路中,下列说法正确的是( )
A.灯泡的电阻为16Ω
B.电路的总电功率为2.4W
C.电路中的电流为0.9A
D.小灯泡两端电压与电阻两端电压之比为3∶1
【答案】B
【详解】ABC.当小灯泡和电阻串联时,总电压为8V,串联电流相等,由图像知,只有当电流为0.3A时,小灯泡和电阻的总电压为8V,此时灯泡两端的电压为2V,则灯泡的电阻为
电路的总电功率为
故AC错误,B正确;
D.此时灯泡两端的电压为2V,电阻两端电压为6V,小灯泡两端电压与电阻两端电压之比为1∶3,故D错误。
故选B。
7.(23-24九年级下·北京·阶段练习)某工厂将所有100W的白炽灯全部更换为亮度相当的12W的LED灯,仅此一项一天节约电能1000kW•h。下列说法正确的是( )
A.工厂节约的电能相当于10000只100W的白炽灯正常工作消耗的电能
B.由于LED灯与白炽灯正常工作时的亮度相当,此时它们的电功率相等
C.100W的白炽灯正常工作时一定比12W的LED灯正常工作时消耗的电能快
D.100W的白炽灯正常工作时一定比12W的LED灯正常工作时消耗的电能多
【答案】C
【详解】A.10000只100W的白炽灯正常工作的总功率为106W,时间不定,不能确定此项一天节约电能1000kW·h,电功率与电能是两个不同的概念,无法比较大小。故A错误;
B.100W的白炽灯全部更换为亮度相当的12W的LED,白炽灯的功率大于LED灯的功率,故B错误;
C.100W的白炽灯正常工作时一定比12W的LED灯正常工作时的电功率大,根据电功率的物理意义,故100W的白炽灯正常工作时一定比12W的LED灯正常工作时消耗的电能快,故C正确;
D.根据W=Pt,消耗的电能与功率和工作时间有关,因不知工作时间,故100W的白炽灯正常工作时不一定比12W的LED灯正常工作时消耗的电能多,故D错误。
故选C。
8.(24-25九年级上·北京·期末)(多选)如图所示的两只灯泡L1、L2,其参数分别是“PZ220﹣40”、“PZ220﹣100”。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.两灯灯丝长度相同时,L2的灯丝较粗
B.两灯都正常发光时,通过L1的电流较大
C.两灯并联后接在220V的电源上,L2消耗的功率较大
D.两灯串联后接在220V的电源上,它们都能正常工作
【答案】AC
【详解】由铭牌信息可知,两灯的额定电压相等,L2的额定功率大于L1的额定功率;不考虑温度对灯丝电阻的影响。
AB.两灯都正常发光时,其实际功率等于各自的额定功率,则可知L2的实际功率较大,且此时两灯的电压相等,根据可知,此时通过L2的电流大;根据可知L1的电阻较大,R1>R2;在温度、材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小,故L2的灯丝较粗,故A正确,B错误;
CD.两灯泡并联接在220V电源上时,两灯泡两端的电压均为220V,两灯泡的实际功率和额定功率相等,所以L2消耗的功率大;已知R1>R2;由串联电路的分压特点可知,两灯泡串联在220V的电路中时,U1>U2且都小于220V,所以灯泡两端电压都不等于其额定电压,两灯泡都不能正常工作,故C正确,D错误。
故选AC。
9.(24-25九年级上·北京大兴·期末)如图所示的电路中,定值电阻R0为10Ω,电源两端电压为3V并保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器Rp接入电路中的电阻,使电压表示数为1V。求此时:
(1)通过R0的电流;
(2)Rp的电功率。
【答案】(1)0.1A (2)0.2W
【详解】(1)由图知定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻电压,根据求通过的电流
(2)RP两端的电压
根据求Rp的电功率
10.(24-25九年级上·北京·阶段练习)如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻的阻值为40Ω。闭合开关S,断开开关,电压表示数为4V。闭合开关S、,电压表示数为12V。求:
(1)电源两端的电压U;
(2)电阻的阻值;
(3)开关都闭合时电路中总功率P。
【答案】(1)12V (2)80Ω (3)3.6W
【详解】(1)由图可知,闭合开关S、,R2被短路,电路为只有R1的简单电路,电压表测量R1两端电压(或电源电压),此时电压表示数为12V,故电源电压为12V。
(2)闭合开关S,断开开关时,两电阻串联,电压表测量R1两端电压,此时电压表示数为4V,则电路中电流为
根据串联电路中电路和电压规律以及欧姆定律可得,电阻的阻值为
(3)开关都闭合时电路为只有R1的简单电路,此时电路中总功率为
11.(24-25九年级上·北京·期中)有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾,传感器 R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲,工作电路如图乙。电源电压恒为12V,定值电阻 R2=20Ω,求:
(1)被检测者未喝酒时,电路中电流的大小;
(2)被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时,电压表的示数;
(3)现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL, 当电压表示数为6V时,通过计算说明被检测司机是否酒驾?
【答案】(1)0.15A (2)4V (3)是酒驾
【详解】(1)被检测者未喝酒时,由图甲可知,酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω;由由图乙可知,两电阻串联,则此时电路中的电流为
(2)由图甲可知,酒精气体的浓度为0.8mg/mL时,R1的电阻为10Ω;由由图乙可知,电压表测R1两端电压,根据串联分压可得
解得U1=4V,因此电压表的示数为4V。
(3)当电压表示数为6V时,根据串联电路电压的特点可得,R2两端的电压为
U2'=U-U1'=12V-6V=6V
此时电流为
此时R1的阻值为
根据甲图知此时酒精气体的浓度为0.3mg/mL,酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,即该浓度在洒驾的酒精浓度范围内,属于洒驾。
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